[實用新型]用于狹窄空間的越障機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420694108.0
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN204184483U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉波;李斌;孫吉宏;王聰;吳云鋒;李志強;孫衛(wèi)紅;彭茂琳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍91872部隊青島研究室;中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B62D55/065
• 分類號: B62D55/065
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于機械自動化工程領(lǐng)域，具體地說是一種用于狹窄空間的越障機器人。

背景技術(shù)

開發(fā)非結(jié)構(gòu)地形環(huán)境下的移動機器人是當今機器人研究中的重點課題。隨著星球探測、軍事偵察和救災(zāi)探險等方面的需求增加，對非結(jié)構(gòu)化環(huán)境移動檢修機器人的研究得到充分的重視，也取得了一些優(yōu)秀的研究成果。為了適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的作業(yè)需要，近年來世界各國開發(fā)和研制了各式各樣的機器人，按其運動方式主要可以分為輪式檢修機器人，履帶式檢修機器人和腿式檢修機器人等幾大類。

輪式機器人具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、壽命長、自重輕、維修方便、移動速度快等優(yōu)點，但越障能力較差，環(huán)境適應(yīng)能力低。

1986年和1989年美國NASA噴氣推進實驗室(JPL)先后設(shè)計了前后三分車體結(jié)構(gòu)的Bluerover機器人和Robby機器人，以適應(yīng)地形起伏變化的環(huán)境特點，使所有車輪和與地面保持良好的接觸。

美國iRobot公司研制了PackBot系列機器人，在普通雙履帶底盤的基礎(chǔ)上添置了一對前擺臂，能適應(yīng)崎嶇不平的地形環(huán)境，爬樓梯和攀越45°的斜坡，主要執(zhí)行偵察任務(wù)、救護幸存者、勘探化學品泄漏等任務(wù)。PackBot體型小巧，長0.87m，寬0.51m，高0.18m，重18Kg。

在美國國防部下屬的國防先進技術(shù)研究局資助下，美國武器合約商波士頓動力公司負責研制了一套科技含量非常高的裝置—“大狗”(BigDog)運輸機器人。它高約1m、重75Kg，采用汽油發(fā)動機驅(qū)動。

隨著機器人應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，越障機器人可以完成更加復雜的操作和在環(huán)境多變復雜地形中替代人類去執(zhí)行一些艱險的任務(wù)。傳統(tǒng)的越障機器人構(gòu)型由于自身條件的局限性已經(jīng)不能完成某些特殊作業(yè)的任務(wù)，需要設(shè)計出結(jié)構(gòu)新穎的機器人來替代工作人員在潛艇內(nèi)部完成相關(guān)檢修等作業(yè)任務(wù)。

實用新型內(nèi)容

為了防止特殊環(huán)境對人體造成不必要的傷害，本實用新型的目的在于提供一種用于狹窄空間的越障機器人。該越障機器人能夠在狹窄空間下翻越高大障礙，能夠在具有放射性物質(zhì)、通道狹窄并且具有很多粗大管道的環(huán)境下工作，實現(xiàn)機器人的前進、后退、轉(zhuǎn)向及越障等功能，并能夠通過機器人上搭載的機械手實現(xiàn)對特定設(shè)備的操作。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本實用新型包括前擺臂、后擺臂、中央控制箱、前進驅(qū)動機構(gòu)及仰俯驅(qū)動機構(gòu)，其中中央控制箱箱體左右兩側(cè)的前后兩端均設(shè)有復用履帶輪，同側(cè)前后兩端的復用履帶輪之間通過驅(qū)動履帶相連,所述前擺臂與后擺臂分別位于所述箱體的前后兩端，且均位于箱體兩側(cè)的所述驅(qū)動履帶之間；所述前進驅(qū)動機構(gòu)及仰俯驅(qū)動機構(gòu)分別安裝在所述箱體內(nèi)，所述前擺臂及后擺臂具有各自的前進驅(qū)動機構(gòu)、仰俯驅(qū)動機構(gòu)；所述前擺臂與后擺臂結(jié)構(gòu)相同，均包括同步連接軸、擺臂驅(qū)動履帶、擺臂轉(zhuǎn)動履帶輪及位于箱體兩側(cè)的擺臂支撐板，兩側(cè)所述擺臂支撐板的一端分別轉(zhuǎn)動安裝有擺臂轉(zhuǎn)動履帶輪，兩側(cè)擺臂支撐板上的所述擺臂轉(zhuǎn)動履帶輪之間通過所述同步連接軸連動，并且每側(cè)的所述擺臂轉(zhuǎn)動履帶輪均通過所述擺臂驅(qū)動履帶與同側(cè)前端或后端的復用履帶輪相連，一側(cè)擺臂支撐板的另一端相對轉(zhuǎn)動地套設(shè)在前進驅(qū)動機構(gòu)的輸出端，另一側(cè)擺臂支撐板的另一端與所述仰俯驅(qū)動機構(gòu)的輸出端相連；與所述前、后擺臂的前進驅(qū)動機構(gòu)連接的復用履帶輪分別位于箱體左右兩側(cè)，并位于前后兩端。

其中：所述前擺臂的前進驅(qū)動機構(gòu)與后擺臂的前進驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，均包括前進驅(qū)動電機、傳動機構(gòu)A及前進驅(qū)動輸出軸，前、后擺臂前進驅(qū)動機構(gòu)中的所述前進驅(qū)動輸出軸分別轉(zhuǎn)動安裝在箱體兩側(cè)，一端位于所述箱體內(nèi)、通過所述傳動機構(gòu)A與安裝在箱體內(nèi)的前進驅(qū)動電機相連，另一端連接復用履帶輪，并通過該復用履帶輪帶動所述擺臂驅(qū)動履帶；前擺臂擺或后擺臂中所述一側(cè)擺臂支撐板的另一端通過軸承與前進驅(qū)動輸出軸轉(zhuǎn)動連接；所述前進驅(qū)動輸出軸的另一端通過法蘭盤與復用履帶輪相連；所述傳動機構(gòu)A為錐齒輪副，包括小錐齒輪及大錐齒輪，該小錐齒輪與所述前進驅(qū)動電機的輸出端相連，所述大錐齒輪連接于前進驅(qū)動輸出軸的一端、并與所述小錐齒輪嚙合傳動；