[發明專利]一種雙機械臂自動攀爬機器人

在審

• 申請號: 201510744785.8
• 申請日: 2015-11-05
• 公開（公告）號: CN105235765A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 陳遠志;吳成博;張海川;黃林新;朱成德
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及競技比賽領域，特別涉及一種用于競技比賽的自動攀爬機器人。

背景技術

本發明基于Robomasters機器人競賽哨兵要求而產生，可實現地面直行、豎直沿桿爬行、全方位立體攝像等功能。

競賽中，大部分參賽隊采取壓緊輪子與桿柱，通過輪子轉動直接往上爬的方式實現豎直沿桿爬行的功能。該方法需提供很大的壓緊力、驅動力，且輪子本身質量要求很高（輪胎摩擦性能要求高、輪子上升過程中不能跑偏等），使其可能出現上升不穩、耗能嚴重、磨損較快等問題。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提出一種雙機械臂自動攀爬機器人，通過絲杠滑塊促使機械臂交替抓緊實現攀爬。

技術方案：為了解決上述問題，本發明提出一種雙機械臂自動攀爬機器人，包括機身、車輪、車輪電機、絲杠傳動部分和兩個機械臂；

其中，機身包括底盤、第一平臺、連接第一平臺和底盤的導軌，所述底盤中部開設一半圓弧槽，其直徑不小于所爬桿柱的直徑，便于機器人豎直沿桿爬行；在半圓弧槽開口一側開設一三角導槽，其兩條三角槽線與圓弧相切，機器人水平運動時，三角導槽確保半圓弧槽正對桿柱，相當于導軌的作用；

車輪，通過軸承座安裝于底盤上，用于實現機器人在水平面上的運動；

車輪電機，安裝于底盤下面，用于驅動機器人車輪運動；

絲杠傳動部分用于將機械臂的圓周運動變為直線運動，包括絲杠、滑塊、皮帶輪和傳動電機，所述絲杠一端固定在第一平臺上，另一端固定在底盤上，在絲杠底端安裝有皮帶輪；所述傳動電機固定在底盤上，通過皮帶輪帶動絲杠正反轉；所述滑塊中部通過絲杠螺母固定在絲杠上，靠近機身的兩角套在相應導軌上；絲杠正反轉動時，絲杠螺母帶動滑塊豎直上下運動，從而使機械臂周期性運動豎直沿桿爬行；

機械臂，用于實現機器人在豎直桿上的爬行，其中一個機械臂固定在第一平臺上，另一個機械臂固定在滑塊上。

機器人沿桿攀爬時，絲杠正轉，未與滑塊相連的機械臂咬緊豎柱，絲杠螺母帶動另一機械臂上移；絲杠反轉，與滑塊相連的機械臂咬緊豎柱，絲杠螺母豎直運動推動另一機械臂上升；如此反復，可使機器人沿桿到達豎直指定位置。

所述底盤半圓弧槽的未開口側安裝一滾輪，用于將在豎直沿桿爬行過程中的滑動摩擦變為滾動摩擦。

所述軸承座底部設有墊塊使得車輪軸心與車輪電機軸心豎直方向上重合。

所述導軌采用軸承鋼。

所述滑塊與導軌之間設有直線軸承，用于使滑塊運行更加通暢。

所述機械臂為塑料尼龍，在滿足強度要求的情況下，解決了金屬機械臂太重導致電機負載過大的問題。

所述機械臂采用片式結構，通過四片相同零件組裝成加緊桿柱的結構，加工方便，且減輕了重量。

所述機械臂通過電磁鐵實現抱緊和松開動作，在機械臂末端一邊裝有電磁鐵，一邊裝有鐵片。

所述底盤上安裝有齒輪齒條，齒條和機械臂垂直安裝，在齒條靠近機械臂的一端安裝細長的立桿擋板，電機的帶動齒輪旋轉，實現齒條的直線往復運動，進而通過齒條擋板結構壓緊機械臂，使機械臂抱緊，實現攀爬過程中的輕易松開和閉合。

所述機械臂靠近機身的一端使用齒輪嚙合，這樣便實現了機械臂兩邊動作同步，使機械臂在運動過程中不會隨意擺動。

有益效果：本發明提出的機器人規避了上升不穩、磨損較快等問題，且只需一臺電機驅動滾珠絲杠傳動，有效的減少了能量的消耗。

附圖說明

圖1為本發明實施例的底盤上側視圖；

圖2為本發明實施例的底盤的下側視圖；

圖3為本發明實施例的機器人的整體結構示意圖；

圖4為本發明實施例的底盤到第一平臺之間的部件結構示意圖；

圖5為本發明實施例的第一平臺到攝像平臺之間的部件結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等效變換均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。