一种两栖机器人腿摆动机构制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种两栖机器人腿摆动机构，所述摆动机构包括：滑轨、水平支架、水平舵机、齿轮组，所述滑轨内侧带有导轨内齿；所述滑轨固定连接于两栖机器人主体下方；所述水平支架一端转动连接于两栖机器人主体下方近机器人的中心轴位置，另一端滑动连接于所述滑轨上，且其另一端的末端与机器人腿部固定连接；所述水平舵机与所述水平支架固定连接，且其输出作用于所述齿轮组；所述齿轮组与所述导轨内齿啮合。本发明专利技术采用齿轮滑轨式摆动机构，通过齿轮啮合的传动方式，可提高机器人腿摆动输出的稳定性，并避免舵机损坏，由此可大大提高两栖机器人在近滩环境的爬行能力。高两栖机器人在近滩环境的爬行能力。高两栖机器人在近滩环境的爬行能力。

【技术实现步骤摘要】
一种两栖机器人腿摆动机构


[0001]本专利技术涉及两栖机器人领域，具体地涉及一种两栖机器人腿摆动机构。

技术介绍

[0002]随着对海洋资源的重视，人们对海洋探测技术和设备有更高的需求。针对浅滩过渡环境下的监视跟踪两栖目标、监测珊瑚礁内生物、采集海底岩缝矿物等任务，专利申请CN108859637A公开提出了一种具有高机动性、高隐蔽性、高位置精度、支持多模式灵活运动的小型两栖球形机器人。机器人具有两种运动模式，水下采用喷水推进器实现三维空间的运动，陆地上采用腿式驱动机构，实现不同步态的爬行。但是其也有不足之处，具体是，机器人腿摆动机构的驱动完全直接加载在水平舵机上，造成水平舵机负载大，易损坏。

技术实现思路

[0003]基于以上问题，为实现机器人腿摆动机构在水平面内的稳定、精准控制，提高机器人腿摆动机构的耐用性，本专利技术采用如下的技术方案。
[0004]一方面，本专利技术提供了一种两栖机器人腿摆动机构，所述摆动机构包括：滑轨、水平支架、水平舵机、齿轮组，所述滑轨内侧带有导轨内齿；
[0005]所述滑轨固定连接于两栖机器人主体下方；
[0006]所述水平支架一端转动连接于两栖机器人主体下方近机器人的中心轴位置，另一端滑动连接于所述滑轨上，且其另一端的末端与机器人腿部固定连接；
[0007]所述水平舵机与所述水平支架固定连接，且其输出作用于所述齿轮组；
[0008]所述齿轮组与所述导轨内齿啮合。
[0009]进一步的，所述滑轨通过第一凸台安装孔与隔板固定连接，并保持第一预定高度；
[0010]所述水平支架通过第二凸台安装孔与隔板转动连接，并保持第二预定高度；
[0011]所述第二凸台安装孔相对于所述第一凸台安装孔更靠近机器人中心轴设置，且第一预定高度大于第二预定高度，从而所述水平支架平行设置于所述隔板与所述滑轨之间。
[0012]进一步的，所述水平支架设有导轨滑轮，所述导轨滑轮包括固定部和滑轮部；
[0013]所述固定部用于将所述导轨滑轮固定连接于所述水平支架；
[0014]所述滑轨上设有滑轨凸起边缘；
[0015]所述滑轮部包括与所述滑轨凸起边缘匹配接触的槽，以使所述导轨滑轮沿所述滑轨滑动。
[0016]进一步的，对应于每一个所述滑轨，所述导轨滑轮至少设有两组，并分别设置于所述滑轨内外两侧，通过所述导轨滑轮夹持所述滑轨，以使所述水平支架与所述滑轨滑动连接。
[0017]进一步的，所述水平支架开设有滑轮固定孔，所述滑轮固定孔内设有第一轴肩；
[0018]第一轴承与所述第一轴肩上表面接触，嵌入所述水平支架；
[0019]第二轴承与所述第一轴肩下表面接触，嵌入所述水平支架；
[0020]所述导轨滑轮上表面与所述第二轴承接触；
[0021]所述导轨滑轮的上端为所述固定部；
[0022]所述固定部的轴端螺纹穿过所述滑轮固定孔，并通过螺母抵接所述第一轴承上表面，以将所述导轨滑轮固定于所述水平支架上。
[0023]进一步的，所述水平舵机与所述水平支架固定连接；
[0024]所述水平舵机的舵机输出轴与舵机齿轮固定连接；
[0025]所述齿轮组与所述水平支架转动连接，所述舵机齿轮与所述齿轮组啮合。
[0026]进一步的，所述齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮；
[0027]所述第一齿轮与所述舵机齿轮啮合，所述第二齿轮与所述滑轨的导轨内齿啮合；
[0028]其中，所述水平舵机驱动所述舵机齿轮带动与之啮合的所述第一齿轮转动，所述第一齿轮将驱动传递至所述第二齿轮，所述第二齿轮在所述滑轨内转动，以实现所述水平舵机带动所述水平支架绕水平支架固定转轴转动。
[0029]进一步的，所述第一齿轮和所述第二齿轮共轴。
[0030]进一步的，所述水平支架下侧还设置有润滑装置，所述润滑装置设有润滑槽，所述润滑槽与所述滑轨凸起边缘接触，以起到对所述滑轨的润滑作用。
[0031]另一方面，本专利技术还提供了一种两栖机器人，所述两栖机器人包括壳体、隔板、腿部，所述壳体与所述隔板形成密封舱，所述腿部与所述隔板通过如上述的任一种摆动机构连接。
[0032]本专利技术通过将水平舵机远离机器人的中心轴设置，可以进一步提高水平舵机作用于机器人腿部的输出；并且，采用齿轮滑轨式摆动机构，通过齿轮啮合的传动方式，可提高机器人腿摆动输出的稳定性，并避免舵机损坏；最后，通过水平舵机与齿轮组、齿轮组自身以及齿轮组与导轨内齿之间的传动比可提高水平舵机作用于机器人腿部的输出力矩。根据以上设计，本专利技术可大大提高两栖机器人在近滩环境的爬行能力。
附图说明
[0033]图1为机器人的正视图；
[0034]图2为机器人的仰视图；
[0035]图3为机器人的正视爆炸图；
[0036]图4为机器人的仰视局部爆炸图；
[0037]图5为机器人腿的安装示意图；
[0038]图6为滑轨结构示意图；
[0039]图7为滑轨安装仰视图；
[0040]图8为滑轨安装爆炸图；
[0041]图9为水平支架结构示意图；
[0042]图10为机器人腿的结构示意图；
[0043]图11为齿轮组的结构示意图；
[0044]图12为齿轮组的爆炸图。
具体实施方式
[0045]下面参照附图描述本专利技术的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本专利技术，而不用于穷举本专利技术的所有可行的方式，也不用于限制本专利技术的范围。
[0046]本实施例提供一种面向过渡两栖环境，适合狭窄环境作业，具有高机动性、高隐蔽性、多运动模式、续航时间长、承载能力强、可回收的球形两栖机器人。
[0047]如图1
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3所示，为了使该球形两栖机器人更智能、更自主、更便捷地完成两栖环境下的任务，该球形两栖机器人采用了减轻水平舵机负载的齿轮滑轨式摆动机构。具体为，该球形两栖机器人包括：半球壳1、隔板2、腿部3，以及将腿部3与隔板2连接的齿轮滑轨式摆动机构。其中，半球壳1和隔板2形成球形两栖机器人的半球形密封舱，在其内部可设置有需要防水的控制部件和能源部件，如控制板、电源等。沿机器人主体周向，腿部3至少设有三组，连接于两栖机器人主体下方。进一步的，腿部3的末端设置有喷水电机4；腿部3具有至少一个垂直转动关节，一方面，在水下环境中，机器人可通过垂直转动关节实现对喷水电机4输出角度的调节，从而调整推进方向，另一方面，在陆地和近滩环境中，机器人可通过垂直转动关节实现抬腿动作(喷水电机可视为末端腿)，从而与摆动机构协同以完成爬行动作。在本申请实施例中，腿部3设置有四组，且均匀设置于两栖机器人主体的四个方向，每组腿部3包括至少两个垂直方向的转动关节，从而为喷水电机4提供更大的调节角度。
[0048]以前水下机器人的腿部完全由水平舵机直接驱动，水平舵机的位置靠近机器人的中心轴，其水平舵机的输出完全直接作用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两栖机器人腿摆动机构，其特征在于，所述摆动机构包括：滑轨、水平支架、水平舵机、齿轮组，所述滑轨内侧带有导轨内齿；所述滑轨固定连接于两栖机器人主体下方；所述水平支架一端转动连接于两栖机器人主体下方近机器人的中心轴位置，另一端滑动连接于所述滑轨上，且其另一端的末端与机器人腿部固定连接；所述水平舵机与所述水平支架固定连接，且其输出作用于所述齿轮组；所述齿轮组与所述导轨内齿啮合。2.根据权利要求1所述的两栖机器人腿摆动机构，其特征在于，所述滑轨通过第一凸台安装孔与隔板固定连接，并保持第一预定高度；所述水平支架通过第二凸台安装孔与隔板转动连接，并保持第二预定高度；所述第二凸台安装孔相对于所述第一凸台安装孔更靠近机器人中心轴设置，且第一预定高度大于第二预定高度，从而所述水平支架平行设置于所述隔板与所述滑轨之间。3.根据权利要求1所述的两栖机器人腿摆动机构，其特征在于，所述水平支架设有导轨滑轮，所述导轨滑轮包括固定部和滑轮部；所述固定部用于将所述导轨滑轮固定连接于所述水平支架；所述滑轨上设有滑轨凸起边缘；所述滑轮部包括与所述滑轨凸起边缘匹配接触的槽，以使所述导轨滑轮沿所述滑轨滑动。4.根据权利要求3所述的两栖机器人腿摆动机构，其特征在于，对应于每一个所述滑轨，所述导轨滑轮至少设有两组，并分别设置于所述滑轨内外两侧，通过所述导轨滑轮夹持所述滑轨，以使所述水平支架与所述滑轨滑动连接。5.根据权利要求3所述的两栖机器人腿摆动机构，其特征在于，所述水平支架开设有滑轮固定孔，所述滑轮固定孔内设有第一轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，肖宇杰，黄琮昱，葛庭瑄，王震，邢会明，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：