[實用新型]一種爬壁機器人的運動機構

有效

• 申請號: 201120279958.0
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN202320571U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 朱健聲;董宏林;張浩峰;趙春霞;唐振民;朱凱
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本實用新型涉及一種爬壁機器人的運動機構,特別是一種采用復合連桿機構加絲桿驅動來實現爬壁機器人在各種墻面障礙上的尺蠖式仿生移動的機構。?

背景技術

目前在墻面上移動的機器人一般有以下幾種運動機構和方式：1、輪式。在主吸盤的下方裝上輪子，一般采用差動方式進行轉向。結構簡單，但對于墻面障礙基本無法通過，僅限于平整光滑的墻面移動，屬于動態密封，較難保證吸附力的連續穩定；2、履帶式。與輪式情況相當，但過障能力有所提高；3、仿生腿、足式。一般在每條腿上都裝有吸盤，運動時模仿動物的腳步，能克服大多數墻面上的障礙，但腿多自由度也多，控制比較復雜，成本也很高；4、軌道式。采用爪鉤并利用墻面的凸起固定一或二根導軌，機器人沿導軌作上下、左右移動。該結構利用了墻面凸起作受力點，可以承載較大的載荷，在軌道內移動時可獲得較高的速度，但受墻面凸筋條及其分布規律的限制，應用范圍有限，適應性較差；5、尺蠖式。采用多關節驅動方式模仿尺蠖蟲動作實現爬壁運動，能克服絕大多數的墻面障礙，是一種較為先進的移動方式。目前其所用驅動形式多為關節電機（一種安裝在關節上的減速電機）直接驅動，要求關節電機的功率和扭矩都很大，傳動齒輪受力情況比較惡劣，關節一般不能自鎖，要實現關節鎖定需通過專門的制動或電機通電來實現，機構復雜而笨重。由于各關節均為大減速比驅動，要提高移動速度較為困難。?

實用新型內容

本實用新型要解決的是現有爬壁機器人運動機構所存在的上述不足，提供一種結構輕巧簡潔，驅動功率小，工作效率高的復合連桿式仿尺蠖動作機構，旨在改善現有尺蠖式爬壁機器人運動機構的工作效率，裝配該機構的爬壁機器人可以較低的功耗實現仿尺蠖動作，且能夠實現快速移動，使爬壁機器人更加接近實用。?

本實用新型的目的將通過以下技術方案來實現：一種爬壁機器人的運動機構，其特征在于包括主支架、從支架、下吸盤、上吸盤、伸縮推桿、下俯仰推桿、上俯仰推桿、拉伸彈簧、推力彈簧、滑套、連桿；主支架和從支架上端通過鉸鏈聯接；套在主支架上的滑套與固定在主支架上的伸縮推桿形成一個具有位置鎖定功能的移動副；連桿跨接于滑套和從支架之間并通過鉸接頭聯接；下吸盤安裝于主支架下端，上吸盤安裝于從支架下端；下俯仰推桿將下吸盤與主支架通過鉸支座聯接在一起，上俯仰推桿與從支架通過鉸支座聯接在一起；推力彈簧安置在主支架與下吸盤之間與下俯仰推桿并聯，拉伸彈簧安置于從支架和上吸盤之間與上俯仰推桿并聯。?

采用本實用新型所述機構的爬壁機器人，其運動機構可以模仿尺蠖蟲的動作，實現伸縮、俯仰與提升動作，可較靈活的面對墻面上的各種凸起、管線和溝槽，也能方便的在各墻面間實現過渡。由于連桿機構的運動放大作用，機構可以實現快速移動。?

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果：1、可模仿尺蠖蟲運動，因而能夠實現在墻面上的跨越式越障和墻面間的過渡；2、由于在驅動部位安置了能起助力作用的儲能元件——彈簧，使得驅動功率和能耗大幅下降，驅動部分重量得以減輕；3、采用復合連桿機構，與齒輪機構相比在保持結構鋼度的同時進一步降低了機器人的整體重量；4、同重量級下具有更強的載荷能力和更長的工作時間；5、所配吸盤采用靜態密封，更容易適應復雜墻面；6、具有更快的移動速度。?

附圖說明

圖1是本實用新型的機構簡圖。????????????

圖2（a）－圖2（h）是本實用新型的機構運動狀態簡圖。?

圖3是本實用新型的一個實施例示意圖。?

具體實施方式

以下結合附圖，詳細說明本實用新型的實施方式。?