[發明專利]一種仿生螃蟹機器人

有效

• 申請號: 201410581468.4
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104354785A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 鄭智貞;侯志利;劉玉龍;王敏;王凱;許健非;肖凱洋;何俊彥;秦慧斌
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 郭海燕

1.一種仿生螃蟹機器人，其特征是由足運動系統、鉗螯系統、連接系統和控制系統四部分組成，所述的足運動系統包括底板(1)，在底板(1)前部和后部的對稱位置各安裝一套四足運動機構，每套四足運動機構由行走步進電機(2)、主傳動齒輪(3)、兩個傳動齒輪(4)、四個傳動足(5)、兩個擋板(6)和頂板(27)組成，兩個擋板(6)安裝在底板(1)的端部，行走步進電機(2)安裝在底板(1)上，頂板(27)安裝在行走步進電機(2)的上方，主傳動齒輪(3)安裝在兩個擋板(6)之間的中間且主傳動齒輪(3)與行走步進電機(2)的輸出軸相連接，兩個傳動齒輪(4)安裝在兩個擋板(6)之間且對稱分布在主傳動齒輪(3)的左右兩側，兩個傳動齒輪(4)都與主傳動齒輪(3)齒輪嚙合，在每個傳動齒輪(4)的前后兩側各安裝一個傳動足(5)，傳動足(5)延伸到擋板(6)的外部，每個傳動足(5)由足(7)、第一連桿(8)、第二連桿(9)和第三連桿(10)組成，第一連桿(8)的一端安裝在擋板(6)的中上部，第一連桿(8)的另一端與足(7)的上端部相連接，第二連桿(9)的一端與傳動齒輪(4)的端面相連接，第二連桿(9)的另一端與足(7)的中上部相連接，第三連桿(10)的一端安裝在擋板(6)的中下部，第三連桿(10)的另一端與第二連桿(9)的中部相連接；

所述的鉗螯系統包括齒條(11)，在齒條(11)的左右兩側對稱位置各安裝一個鉗螯主體，每個鉗螯主體都是由固定架(12)、電機架(13)、擺動舵機(14)、兩個連接卡(15)、托盤(16)、抓取舵機(17)、兩個鑰匙型齒桿(18)、兩個爪桿(19)和兩個連桿(20)組成，固定架(12)與齒條(11)的后部相連接，電機架(13)安裝在固定架(12)的外端部，擺動舵機(14)安裝在電機架(13)上，擺動舵機(14)的輸出軸與固定架(12)相連接，兩個連接卡(15)分別對稱安裝在托盤(16)的上側和下側，連接卡(15)的一側與電機架(13)相連接，連接卡(15)的另一側與托盤(16)相連接，抓取舵機(17)安裝在托盤(16)上，兩個鑰匙型齒桿(18)也安裝在托盤(16)上，在每個鑰匙型齒桿(18)的前端各安裝一個爪桿(19)，每個爪桿(19)的中部與一個連桿(20)的一端相連接，連桿(20)的另一端與托盤(16)相連接，所述鑰匙型齒桿(18)的圓盤部設有半圈齒(21)，兩個鑰匙型齒桿(18)的半圈齒(21)對稱設置且嚙合連接，靠近抓取舵機(17)一側的鑰匙型齒桿(18)與抓取舵機(17)的輸出軸相連接，所述爪桿(19)的外端部上設有螯齒(22)，兩個爪桿(19)的螯齒(22)對稱設置；

所述的連接系統由升降步進電機(23)、升降主動齒輪(24)、導桿架(25)和導桿(26)組成，升降步進電機(23)和升降主動齒輪(24)都安裝在靠近鉗螯系統一端的兩個擋板(6)的上部，在擋板(6)的外部靠近鉗螯系統一側左右對稱位置各安裝一個導桿架(25)，導桿架(25)的另一側延伸到相應側固定架(12)的內部，在每個導桿架(25)的外端安裝一個導桿(26)，所述導桿(26)同時豎直穿過相應側的導桿架(25)和固定架(12)；

所述的控制系統由頂板(27)、主控制器(28)、電源穩壓芯片(29)、紅外接收模塊(30)、步進電機驅動模塊(31)、舵機驅動模塊(32)、眼睛燈(33)和紅外遙控器(34)組成，主控制器(28)安裝在頂板(27)的上部，電源穩壓芯片(29)和紅外接收模塊(30)安裝在頂板(27)的中部，步進電機驅動模塊(31)和舵機驅動模塊(32)安裝在頂板(27)的下部，在每個固定架(12)內端的對稱位置各安裝一個眼睛燈(33)，電源穩壓芯片(29)分別與主控制器(28)、紅外接收模塊(30)、步進電機驅動模塊(31)、舵機驅動模塊(32)、眼睛燈(33)、行走步進電機(2)、升降步進電機(23)、擺動舵機(14)和抓取舵機(17)通過電源線相連，紅外接收模塊(30)與主控制器(28)通過數據線相連，主控制器(28)分別與步進電機驅動模塊(31)、舵機驅動模塊(32)和眼睛燈(33)通過控制線相連，步進電機驅動模塊(31)分別與行走步進電機(2)和升降步進電機(23)通過控制線相連，舵機驅動模塊(32)分別與擺動舵機(14)和抓取舵機(17)通過控制線相連；紅外遙控器(34)用于向紅外接收模塊(30)發出信號，紅外接收模塊(30)接收到紅外遙控器(34)的信號后將信號傳遞給主控制器(28)，主控制器(28)將信號傳遞給步進電機驅動模塊(31)、舵機驅動模塊(32)和眼睛燈(33)，步進電機驅動模塊(31)接收到信號后控制行走步進電機(2)的旋轉角度和速度，進而由行走步進電機(2)驅動足(7)的行走和轉向，步進電機驅動模塊(31)接收到信號后還控制升降步進電機(23)的旋轉角度和速度，進而升降步進電機(23)驅動鉗螯系統的升降，舵機驅動模塊(32)接收到信號后控制擺動舵機(14)的旋轉角度和速度，進而擺動舵機(14)驅動鉗螯系統的左右擺動，舵機驅動模塊(32)接收到信號后還控制抓取舵機(17)的旋轉角度和速度，進而抓取舵機(17)驅動爪桿(19)的抓取；眼睛燈(33)接收到信號后控制眼睛燈(33)的亮滅。