[發(fā)明專利]攀爬機器人及其攀爬方式

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210435268.9
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN102923206A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安卓;印松;趙齊林;張德富;林慶洪;袁盼妮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電機學(xué)院
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠攀爬桿狀物的機器人及其攀爬方式。

背景技術(shù)

目前，機器人已經(jīng)應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、航天、教育、娛樂、搶險救災(zāi)、家庭服務(wù)及社會服務(wù)各個方面，并不斷向新的技術(shù)領(lǐng)域伸展。

市場上已擁有多種設(shè)計成型的攀爬機器人，這些機器人大多數(shù)采用尺蠖蠕動的形式來實現(xiàn)爬桿動作，如圖1a至1c所示，首先，前爪110固定，第二關(guān)節(jié)140推動后爪120沿桿100向上滑動，同時滑竿150在第二關(guān)節(jié)140的帶動下穿過第一關(guān)節(jié)130；然后，第一關(guān)節(jié)130推動前爪110沿桿100向上滑動，直至前爪110和后爪120之間的相對位置恢復(fù)初始狀態(tài)，完成一步行走，以此類推，完成攀爬動作。受這種攀爬動作原理的限制，這種機器人只能夠低速攀爬豎直的桿且無法攀爬有一定弧度的桿，此外，仿尺蠖蠕動式攀爬機器人只能在光滑的桿體上進行攀爬，無法跨越障礙物，在實際應(yīng)用中存在不便。當(dāng)然，在很多精密儀器領(lǐng)域中，也出現(xiàn)了仿人形的機器人，但其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，且造價過于昂貴。

因此，如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠攀爬各種弧度的桿體且能夠翻越障礙物的攀爬機器人及其攀爬方式是本領(lǐng)域的技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種攀爬機器人及其攀爬方式，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的攀爬機器人無法攀爬有弧度的桿及無法跨越障礙物的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種攀爬機器人，包括第一連接桿、第二連接桿以及第三連接桿，所述第一連接桿與所述第三連接桿平行設(shè)置，所述第二連接桿垂直于所述第一、第三連接桿之間，且兩端分別與所述第一、第三連接桿的一端鉸接，所述第一、第三連接桿的另一端分別設(shè)有第一夾持手和第二夾持手。

較佳地，所述第一連接桿與第二連接桿、第二連接桿與第三連接桿之間分別通過第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)相連。

較佳地，所述第一關(guān)節(jié)包括第一電機、第二電機以及第一齒輪和第二齒輪，所述第一、第二電機分別與所述第一、第二齒輪同軸固定連接，所述第一連接桿和第二連接桿分別與所述第二、第一齒輪固定連接，所述第一、第二齒輪嚙合，所述第一電機和第一齒輪設(shè)于所述第二連接桿一端的內(nèi)部。

較佳地，所述第二關(guān)節(jié)包括第三電機、第四電機以及第三齒輪和第四齒輪，所述第三、第四電機分別與所述第三、第四齒輪同軸固定連接，所述第二連接桿和第三連接桿分別與所述第三、第四齒輪固定連接，所述第三、第四齒輪嚙合，所述第三電機和第三齒輪設(shè)于所述第二連接桿另一端的內(nèi)部。

較佳地，所述第一夾持手包括第一手指、第五電機以及第一蝸輪蝸桿機構(gòu)，所述第五電機與所述第一蝸輪蝸桿機構(gòu)的一端固定連接，所述第一蝸輪蝸桿機構(gòu)的另一端分別與所述第一手指鉸接。

較佳地，所述第一手指為兩個，且兩手指相對的內(nèi)側(cè)形狀相匹配。

較佳地，所述第二夾持手包括第二手指、第六電機以及第二蝸輪蝸桿機構(gòu)，所述第六電機與所述第二蝸輪蝸桿機構(gòu)的一端固定連接，所述第二蝸輪蝸桿機構(gòu)的另一端分別與所述第二手指鉸接。

較佳地，所述第二手指為兩個，且兩手指相對的內(nèi)側(cè)形狀相匹配。

較佳地，所述第一夾持手和第二夾持手還分別設(shè)有攝像頭和紅外傳感器。

本發(fā)明還提供了一種機器人攀爬方式，適用于上述的攀爬機器人，其攀爬步驟如下：

第一步，第一夾持手松開桿；

第二步，第二連接桿及第一連接桿順時針翻轉(zhuǎn)180°；

第三步，第一連接桿順時針翻轉(zhuǎn)180°；

第四步，第一夾持手夾緊桿，完成一次行走；

第五步，第二夾持手松開桿；

第六步，第二連接桿及第三連接桿順時針翻轉(zhuǎn)180°；

第七步，第三連接桿順時針翻轉(zhuǎn)180°；

第八步，第三夾緊手夾緊桿，完成一個行走周期，此時狀態(tài)與初始狀態(tài)相同；

第九步，重復(fù)步驟一至八，直至機器人到達指定位置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明提供的攀爬機器人及其攀爬方式，其結(jié)構(gòu)包括第一連接桿、第二連接桿以及第三連接桿，所述第一連接桿與所述第三連接桿平行設(shè)置，所述第二連接桿垂直于所述第一、第三連接桿之間，且兩端分別與所述第一、第三連接桿的一端鉸接，所述第一、第三連接桿的另一端分別設(shè)有第一夾持手和第二夾持手。本發(fā)明提供的攀爬機器人利用三個連接桿、連接三個連接桿的關(guān)節(jié)以及兩端的夾持手，采用翻轉(zhuǎn)式步態(tài)的攀爬方式，取代現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)抱式的設(shè)計，使得該發(fā)明的機器人能夠跨越一定的障礙并能夠攀爬具有一定弧度的桿，更符合實際應(yīng)用的工作環(huán)境。

附圖說明