一种攀爬越障机器人的运动机构制造技术

本发明专利技术涉及机器人技术领域。目的是提供一种结构简单、控制容易、可以实现在多种管道上移动的攀爬越障机器人的运动机构。技术方案是一种攀爬越障机器人的运动机构，包括上下布置的第一主夹杆与第二主夹杆、并联连接第一主夹杆与第二主夹杆之间的三个分支以及一一安装在第一主夹杆与第二主夹杆上的两对驱动齿轮。在第一主夹杆与第二主夹杆上的两对驱动齿轮。在第一主夹杆与第二主夹杆上的两对驱动齿轮。

【技术实现步骤摘要】
一种攀爬越障机器人的运动机构


[0001]本专利技术涉及机器人
，具体是一种攀爬越障机器人的运动机构。

技术介绍

[0002]随着工程技术的快速发展，管道和圆柱的应用场合也越来越多。然而，有很大一部分管道和柱子架设在高空(工作地点离地面较高)，或者管道输送的是高温高压或有毒气体、工作环境复杂恶劣，不适宜人工作业。由于高空作业以及危险复杂工作环境的不断增加，给工厂、企业的安全生产带来了隐患和麻烦。因此一种适用于管道、柱子攀爬越障的机器人就愈发的重要，攀爬越障机器人能代替工人完成对管道和柱子类的检测、维修等简单操作，这样既能保证生产安全，又能进行对管道、柱子等的维护工作。在实际生产中的优势是十分明显。
[0003]现有的攀爬越障装置(如CN 105083409 A)属于串联结构，设备笨重、运动链长、刚度差、承载能力不高、所需要的电机数量多、不能在复杂的管道路线中攀爬越障等许多问题。因此，急需提出一种结构简单、刚度好、易于控制，可以用于复杂的管道路线中攀爬越障的机器人。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服
技术介绍
存在的不足，提供一种结构简单、控制容易、可以实现在多种管道上移动的攀爬越障机器人的运动机构。
[0005]本专利技术提供的技术方案是：
[0006]一种攀爬越障机器人的运动机构，包括上下布置的第一主夹杆与第二主夹杆、并联连接第一主夹杆与第二主夹杆之间的三个分支以及一一安装在第一主夹杆与第二主夹杆上的两对驱动齿轮；
[0007]所述三个分支包括两个结构相同的第一分支以及一个第二分支；
[0008]所述第一分支包括依次连接第一主夹杆与第二主夹杆之间的第一卡夹机构、第四转动副、第一移动副、第一虎克铰以及第二卡夹机构；
[0009]所述第二分支包括依次连接在第一主夹杆与第二主夹杆之间的第二虎克铰、第二移动副以及第八转动副；第八转动副的轴线平行于第二主夹杆的中心线并且垂直于第二移动副的轴线；
[0010]第八转动副轴线平行于第二虎克铰与第二移动副相连的转动轴线，且平行于第一分支中第一虎克铰与第二卡夹机构相连的转动轴线；第一分支中的第四转动副轴线平行于第一虎克铰与第一移动副相连的转动轴线，且平行于第二虎克铰与第一主夹杆相连的转动轴线；
[0011]第一卡夹机构结构与第二卡夹机构相同，均包括与主夹杆一起依次首尾铰接后形成平行四边形机构的第一卡夹杆、第一横杆以及第二卡夹杆；其中所有的铰接轴线相互平行且与主夹杆的中心线垂直。
[0012]所述平行四边形机构依次包括与主夹杆一起首尾相接的主夹杆、第一转动副、第一卡夹杆、第三转动副、第一横杆、第五转动副、第二卡夹杆以及第七转动副；所述第一卡夹杆上的两个铰接轴线(第一转动副轴线、第三转动副轴线)之间的距离，与第二卡夹杆上的两个铰接轴线(第五转动副轴线、第七转动副轴线)之间的距离相等，并且第一卡夹杆上的两个铰接轴线的连线，与第二卡夹杆上的两个铰接轴线的连线相互平行；
[0013]该平行四边形机构中所有的转动副轴线相互平行。所述第四转动副设置在第一横杆的中部，并且第四转动副轴线垂直于第三转动副以及第五转动副轴线。
[0014]所述第二虎克铰连接在第一主夹杆的中间位置，第八转动副连接在第二主夹杆的中间位置。
[0015]进一步地，为增强夹杆架的刚度；第一卡夹杆与第二卡夹杆之间增设有第二横杆，第二横杆的一端通过第二转动副铰接在第一卡夹杆的中部，另一端通过第六转动副铰接在第二卡夹杆的中部；并且第二转动副轴线至第六转动副轴线之间的距离，与第三转动副轴线至第五转动副轴线之间的距离相等，第二转动副的轴线与第六转动副的轴线平行于第三转动副的轴线。
[0016]本专利技术的有益效果是，本专利技术作为卡夹机构与两转动一移动并联机构相结合的机器人，具有结构紧凑、刚度高、承载能力大、控制容易的优点，适合在复杂的多种管道路线中攀爬越障，可广泛运用于电力、水利、军事等多个方面。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例的立体结构示意图。
[0018]图2为本专利技术实施例中第一卡夹机构的结构示意图。
[0019]图3为本专利技术实施例中第二卡夹机构的结构示意图。
[0020]图4为本专利技术实施例中第一分支的立体结构示意图。
[0021]图5为本专利技术实施例中第二分支的立体结构示意图。
[0022]附图标记：第一主夹杆1
‑
1、第二主夹杆1
‑
2、驱动齿轮2、第一卡夹杆3、第一横杆4、第二卡夹杆5、第二横杆6；第一移动副7、第二移动副8；第一转动副R1、第二转动副R2、第三转动副R3、第四转动副R4、第五转动副R5、第六转动副R6、第七转动副R7、第八转动副R8、第一虎克铰R9、第二虎克铰R10。
具体实施方式
[0023]以下结合说明书附图，对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于以下实施例。
[0024]图1所示的的攀爬越障机器人的机构，包括上下布置的两个主夹杆(第一主夹杆1
‑
1、第二主夹杆1
‑
2)、并联连接两个主夹杆之间的三个分支以及一一安装在两个主夹杆上的两对驱动齿轮(每个主夹杆上安装一对相互啮合的驱动齿轮)；所述三个分支包括两个结构相同的第一分支以及一个第二分支；
[0025]所述第一分支包括依次连接第一主夹杆与第二主夹杆之间的第一卡夹机构、第四转动副R4、第一移动副7、第一虎克铰R9以及第二卡夹机构；所述第四转动副轴线垂直于第一卡夹机构第一主夹杆的中心线且垂直于第一移动副轴线。
[0026]所述第二分支包括依次连接在第一主夹杆与第二主夹杆之间的第二虎克铰R10、
第二移动副8以及第八转动副R8；其中，第二虎克铰连接在位于上方的第一主夹杆的中间位置，第八转动副连接在位于下方的第二主夹杆的中间位置；第八转动副的轴线平行于第二主夹杆的中心线并且垂直于第二移动副的轴线；
[0027]第八转动副轴线平行于第二虎克铰与第二移动副相连的转动轴线，且平行于第一分支中第一虎克铰与第二卡夹机构相连的转动轴线；第一分支中的第四转动副轴线平行于第一虎克铰与第一移动副相连的转动轴线，且平行于第二虎克铰与第一主夹杆相连的转动轴线；
[0028]第一卡夹机构结构与第二卡夹机构相同，均包括与主夹杆(第一主夹杆或第二主夹杆)一起依次首尾铰接后形成平行四边形机构的第一卡夹杆3、第一横杆4以及第二卡夹杆5；其中所有的铰接轴线相互平行且与主夹杆的中心线垂直。两个第一卡夹机构对称布置在第一主夹杆上，两个第二卡夹机构也对称布置在第二主夹杆上。
[0029]第一卡夹机构结构与第二卡夹机构唯一的区别是：第一卡夹机构中，第一横杆4是通过第四转动副R4连接第一移动副7的；而第二卡夹机构中，第一横杆4是通过第一虎克铰R9连接第一移动副7的。
[0030]所述平行四边形机构依次包括首尾相接的主夹杆(第一主夹杆或第二主夹杆)、第一转动副R1、第一卡夹杆3、第三转动副R3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种攀爬越障机器人的运动机构，包括上下布置的第一主夹杆(1
‑
1)与第二主夹杆(1
‑
2)、并联连接第一主夹杆与第二主夹杆之间的三个分支以及一一安装在第一主夹杆与第二主夹杆上的两对驱动齿轮；所述三个分支包括两个结构相同的第一分支以及一个第二分支；所述第一分支包括依次连接第一主夹杆与第二主夹杆之间的第一卡夹机构、第四转动副(R4)、第一移动副(7)、第一虎克铰(R9)以及第二卡夹机构；所述第二分支包括依次连接在第一主夹杆与第二主夹杆之间的第二虎克铰(R10)、第二移动副(8)以及第八转动副(R8)；第八转动副的轴线平行于第二主夹杆的中心线并且垂直于第二移动副的轴线；第八转动副轴线平行于第二虎克铰与第二移动副相连的转动轴线，且平行于第一分支中第一虎克铰与第二卡夹机构相连的转动轴线；第一分支中的第四转动副轴线平行于第一虎克铰与第一移动副相连的转动轴线，且平行于第二虎克铰与第一主夹杆相连的转动轴线。2.根据权利要求1所述的攀爬越障机器人的运动机构，其特征在于：第一卡夹机构结构与第二卡夹机构相同，均包括与主夹杆一起依次首尾铰接后形成平行四边形机构的第一卡夹杆(3)、第一横杆(4)以及第二卡夹杆(5)；其中所有的铰接轴线相互平行且与主夹杆的中心线垂直。3.根据权利要求2所述的攀爬越障机器人的运动机构，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶伟，龚朝鑫，陈汉成，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：