爬行杆式机构制造技术

本发明专利技术公开了一种爬行机器人技术领域的爬行杆式机构，包括动力系统、多个换向机构、半轴和传动轴，还包括有四组杆组部件和承载装置，动力系统对半轴和传动轴进行驱动，四组杆组部件分别连接在传动轴和半轴的外部端头上，每组杆组部件均包括左转动装置、右转动装置和半圆板，启动状态下，当左转动装置在半圆板的圆弧上进行跨高运动时，右转动装置在半圆板的直径上做跨长度运动，反之同理，以此循环；本发明专利技术相较于现有技术的有益效果为通过四组杆组部件，每组杆组部内设有左转动装置和右转动装置，左转动装置和右转动装置呈对角线布置，这也即可实现一侧跨步运动一侧跨高运动，形成高度差，在跨越地形时更加的稳定。在跨越地形时更加的稳定。在跨越地形时更加的稳定。

【技术实现步骤摘要】
爬行杆式机构


[0001]本专利技术涉及爬行机器人
，具体指一种爬行杆式机构。

技术介绍

[0002]随着社会的高速发展，我们的生活都越来越智能化、便捷化，各种各样的机器人都应运而生，机器人在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。机器人作为人类的先进生产工具，在减轻劳动强度，提高生产率，改变生产模式，把人从危险、恶劣、繁重的工作环境下解放出来等方面，显示出极大的优越性。随着机器人的不断发展，发现电机的输出轴那些固定于某一位置操作的机器人并不能完全满足人们的需求。然而移动的机器人则可以指挥它到达人们想要它去的地方，这就具有良好的机动性和适应性，能够完成更复杂的操作任务。
[0003]爬行机器人是移动机器人的一种，爬行机器人按仿生学角度来分，可分为：螳螂式爬行机器人、蜘蛛式爬行机器人、蛇形机器人、尺蠖式爬行机器人等；按驱动方式来分可分为：气动爬行机器人、电动爬行机器人和液压驱动爬行机器人等；按工作空间来分可分为：
[0004]管道爬行机器人、壁面爬行机器人和球面爬行机器人等；按功能用途可分为：焊弧爬行机器人、检测爬行机器人、清洗爬行机器人、提升爬行机器人、巡线爬行机器人和玩具爬行机器人；按行走方式可分为：轮式、履带式、蠕动式等。根据不同的驱动方式和功能等可以设计多种不同的结构和用途的爬行机器人，如气动管内检测爬行机器人，电磁吸附多足爬行机器人、电驱动壁面焊弧爬行机器人等，每一种形式的爬行机器人都有各自的应用特点。
[0005]目前虽然有很多的爬行机构，但普遍存在机构复杂或者控制复杂，使用、维修起来极其不方便，并且能顺利平稳的在路面上爬行的机器人更是凤毛麟角，并且很多机器人实用性不高或者价格比较昂贵。现有的很多爬行机构有三足、四足或者六足的，但是基本上都是以圆周式的线性轨迹运动为主，在爬行的时候具有不平稳的缺陷，运行轨迹对道路的要求高，使用局限。
[0006]综上，申请人提出了一种爬行杆式机构。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种平稳运行，对道路要求低，越野性能高的爬行杆式机构。
[0008]为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种爬行杆式机构，包括动力系统、多个换向机构、半轴和传动轴还包括有四组杆组部件和承载装置，动力系统和多个换向机构均设于承载装置内部，动力系统通过多个换向机构将动力传输至半轴和传动轴上，对半轴和传动轴进行驱动，
[0010]半轴和传动轴均伸出承载装置，四组杆组部件分别连接在传动轴和半轴的外部端头上，每组杆组部件均包括左右任一侧开口和下端面开口的外固定箱、位于外固定箱内部的中隔安装板、转动装置以及限定转动装置运动轨迹的半圆板，半圆板呈量角器形状，延扇
形面边缘一周开有180
°
的导轨槽，转动装置由左转动装置和右转动装置组成，中隔安装板设于外固定箱的中部，左转动装置和右转动装置以中隔安装板为中心呈对角线对称设置在中隔安装板的左侧和右侧；中隔安装板内转动设有传动齿轮，传动齿轮的上端啮合有中间齿轮，中间齿轮的上端啮合有从动齿轮，传动轴或半轴与对应的杆组部件内的传动齿轮传动连接，中隔安装板和外固定箱的左右侧壁上均对应设有可使转动装置上下滑动的两条滑轨导槽，每组杆组部件至少设有两个半圆板，左转动装置和右转动装置分别滑动连接在导轨槽内，启动状态下，当左转动装置与半圆板的连接点位于半圆板的圆弧上进行跨高运动时，右转动装置与半圆板的连接点位于半圆板的直径上做跨长度运动，反之同理，以此循环。
[0011]通过将动力系统和换向机构均设置在承载装置内部，动力由半轴和传动轴输出至杆组部件上，每组杆组部件内都包括有左转动装置和右转动装置，左转动装置和右转动装置相对于外固定箱的对角线对称安装，在半轴旋转时，一侧的转动装置在半圆板的圆弧上的导轨槽内运动，另一侧的转动装置则在半圆板的直径上的导轨槽内运动，这样就实现了一侧跨高一侧跨长度的运动，四组杆组部件的一侧同步做跨高运动，另一侧同步做跨长度运动，这样就实现了装置的爬行运动，八爪式的爬行方式更加的稳定，对地形的要求更低，越野性能更好。
[0012]进一步限定，左转动装置和右转动装置均包括上转动臂、中转动臂、下转动臂、上摇臂、下摇臂、绞杆臂和滑臂，上转动臂、中转动臂、下转动臂和滑臂均为曲柄摇杆结构，上转动臂和中转动臂的内侧端分别和从动齿轮和传动齿轮进行同步传动连接，上转动臂的外侧端活动连接在外固定箱的侧壁上，中转动臂的外侧端伸出外固定箱的侧壁与对应位置的半轴或所述传动轴连接，每一侧的转动装置设有两根滑臂，两根滑臂分别滑动设于中隔安装板上的滑轨导槽和外固定箱上的滑轨导槽内，两个滑臂的上端头和上摇臂的两个端头活动连接，下端头和下摇臂的两个端头活动连接，上摇臂和下摇臂为同步设置，半圆板位于外固定箱内，底部固定连接在外固定箱的底面上，上摇臂和下摇臂的中部竖直活动连接有触地杆；每一侧的转动装置均包括两根绞杆臂、两根下转动臂和两个半圆板，下转动臂、两根绞杆臂和两个半圆板均分别设于触地杆的两侧，两根绞杆臂竖直间隔活动连接在上转动臂、中转动臂、上摇臂、下摇臂的中部，下转动臂的一端铰接在外固定箱的侧壁上，一侧铰接在同侧的半圆板上，绞杆臂的底端铰接在同侧的下转动臂的中部，触地杆的左右两侧设有与半圆板上的导轨槽相匹配的滑轮。
[0013]半轴或传动轴将动力传输至中转动臂旋转，中转动臂带动传动齿轮旋转，传动齿轮通过中间齿轮带动从动齿轮同步进行旋转，从动齿轮带动上转动臂和中转动臂同步旋转，绞杆臂的顶部和中段也活动连接在上转动臂和中转动臂上，这样绞杆臂也会做上下方向的运动，绞杆臂会带动上摇臂和下摇臂进行同步转动，在上摇臂和下摇臂转动的过程中，上摇臂和下摇臂转动会带动触地杆进行上下移动，而触地杆由于通过滑轮与两侧的半圆板上的导轨槽进行连接，导轨槽对触地杆的移动路径进行了限制，此时滑臂会在滑轨导槽内上下滑动以适应触地杆的移动路径保证其移动不受干涉。
[0014]进一步限定，半圆板的半径与上摇臂的转动半径相同，上转动臂和中转动臂的铰接点的距离、中转动臂和上摇臂的铰接点的距离、上摇臂和下摇臂的铰接点的距离均为滑臂的长度，下摇臂与下传动臂的铰接点的距离为滑臂长度的两倍，滑轨导槽的长度为滑臂
长度的三倍；这样设置上转动臂、中转动臂、上摇臂、下摇臂、下转动臂、滑臂和滑轨导槽的长度能够保证转动装置能够流畅的运行。
[0015]进一步限定，触地杆底部设有防滑胶垫；这样设置防滑胶垫能够使得触地杆的抓地力更强，不易打滑，爬行更加的稳定。
[0016]进一步限定，活动连接方式为铰链结构。
[0017]进一步限定，换向机构为两个伞形齿轮啮合形成；通过伞形齿轮对动力的传输方向换向非常的方便。
[0018]本专利技术相较于现有技术的有益效果为通过四组杆组部件，每组杆组部内设有左转动装置和右转动装置，左转动装置和右转动装置呈对角线布置，这也即可实现一侧跨步运动一侧跨高运动，形成高度差，在跨越地形时更加的稳定。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的俯视图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.爬行杆式机构，包括动力系统、多个换向机构、半轴和传动轴，其特征在于：还包括有四组杆组部件和承载装置，所述动力系统和多个所述换向机构均设于所述承载装置内部，所述动力系统通过多个所述换向机构将动力传输至所述半轴和所述传动轴上，对所述半轴和所述传动轴进行驱动，所述半轴和所述传动轴均伸出所述承载装置，四组所述杆组部件分别连接在所述传动轴和所述半轴的外部端头上，每组所述杆组部件均包括左右任一侧开口和下端面开口的外固定箱、位于所述外固定箱内部的中隔安装板、转动装置以及限定转动装置运动轨迹的半圆板，所述半圆板呈量角器形状，延扇形面边缘一周开有180
°
的导轨槽，所述转动装置由左转动装置和右转动装置组成，所述中隔安装板设于所述外固定箱的中部，所述左转动装置和所述右转动装置以所述中隔安装板为中心呈对角线对称设置在所述中隔安装板的左侧和右侧；所述中隔安装板内转动设有传动齿轮，所述传动齿轮的上端啮合有中间齿轮，所述中间齿轮的上端啮合有从动齿轮，所述传动轴或半轴与对应的所述杆组部件内的所述传动齿轮传动连接，所述中隔安装板和所述外固定箱的左右侧壁上均对应设有可使转动装置上下滑动的两条滑轨导槽，每组所述杆组部件至少设有两个所述半圆板，所述左转动装置和所述右转动装置分别滑动连接在所述导轨槽内，启动状态下，当所述左转动装置与所述半圆板的连接点位于所述半圆板的圆弧上进行跨高运动时，所述右转动装置与所述半圆板的连接点位于所述半圆板的直径上做跨长度运动，反之同理，以此循环。2.根据权利要求1所述的爬行杆式机构，其特征在于：所述左转动装置和右转动装置均包括上转动臂、中转动臂、下转动臂、上摇臂、下摇臂、绞杆臂和滑臂，所述上转动臂、中转动臂、下转动臂和滑臂均为曲柄摇杆结构，所述上转动臂和所述中转动臂的内侧端分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜云，
申请(专利权)人：姜云，
类型：发明
国别省市：