[發(fā)明專利]彈射攀爬機(jī)器人

有效

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• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN107117218B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓奉林;李禾耕
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): B62D57/02
• 分類號(hào): B62D57/02;B62D57/024
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 鄒劍峰

本發(fā)明公開了一種彈射攀爬機(jī)器人，包括攀爬組件、彈射組件和位姿調(diào)整組件；所述攀爬組件包括飛爪、卷線筒、電磁離合器和攀爬電機(jī)，所述攀爬電機(jī)的輸出端通過電磁離合器與卷線筒傳動(dòng)連接，所述飛爪與卷線筒之間卷揚(yáng)連接；所述彈射組件包括彈射電機(jī)、超越離合器、彈簧以及曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述彈射電機(jī)的輸出端通過超越離合器與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)端傳動(dòng)連接，所述曲柄與拉伸的彈簧連接，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊沿一滑槽滑動(dòng)設(shè)置，所述飛爪通過卷線筒收卷設(shè)置在滑槽端部；所述位姿調(diào)整組件包括兩組相互垂直的旋轉(zhuǎn)自由度控制模塊，并分別連接兩組機(jī)座，兩組機(jī)座上分別設(shè)置有攀爬組件和彈射組件。本發(fā)明攀爬方式新穎，適用性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種彈射攀爬機(jī)器人，特別是指可在大型鋼鐵結(jié)構(gòu)廠房的復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)任意移動(dòng)的攀爬機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，大型復(fù)雜鋼鐵結(jié)構(gòu)的廠房越來越多，但是這種大型廠房一旦在自然災(zāi)害或者其他意外發(fā)生垮塌的情況下，由于其結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定因素，很難通過人力進(jìn)入內(nèi)部進(jìn)行搜尋救援。

在這種情況下，可通過攀爬機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作對廠房內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行遙控移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在垮塌的廠房救援，但是現(xiàn)有的攀爬機(jī)器人中，大部分都是只能在特定的環(huán)境中工作進(jìn)行特定路徑的攀爬動(dòng)作，如沿垂直的墻壁豎直攀爬，然而在垮塌變形后的鋼鐵結(jié)構(gòu)廠房中，各種各樣的結(jié)構(gòu)都有，有階梯也有垂直金屬壁，要想把各種攀爬形式的機(jī)器人綜合在一起不僅成本高而且難免有考慮不周到的地方，限制了攀爬機(jī)器人在災(zāi)后救援的發(fā)展應(yīng)用，因此要想解決此類問題必須設(shè)計(jì)出一種新型的攀爬機(jī)器人。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有攀爬機(jī)器人存在的攀爬形式單一的缺陷，提供一種新型的彈射攀爬機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜廠房結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行任意角度的攀爬動(dòng)作。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種彈射攀爬機(jī)器人，包括攀爬組件、彈射組件和位姿調(diào)整組件；

所述攀爬組件包括飛爪、卷線筒、電磁離合器和攀爬電機(jī)，所述攀爬電機(jī)的輸出端通過電磁離合器與卷線筒傳動(dòng)連接，所述飛爪與卷線筒之間卷揚(yáng)連接；

所述彈射組件包括彈射電機(jī)、超越離合器、彈簧以及曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述彈射電機(jī)的輸出端通過超越離合器與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)端傳動(dòng)連接，所述曲柄與拉伸的彈簧連接，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊沿一滑槽滑動(dòng)設(shè)置，所述飛爪通過卷線筒收卷設(shè)置在滑槽端部；

所述位姿調(diào)整組件包括兩組相互垂直的旋轉(zhuǎn)自由度控制模塊，并分別連接兩組機(jī)座，兩組機(jī)座上分別設(shè)置有攀爬組件和彈射組件。

進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)自由度控制模塊為固定在同一安裝座上的舵機(jī)，兩組旋轉(zhuǎn)自由控制模塊的舵機(jī)分別與擺動(dòng)設(shè)置在安裝座上的機(jī)座連接板傳動(dòng)連接，兩組機(jī)座連接板的擺動(dòng)軸線相互垂直。

進(jìn)一步的，兩組機(jī)座分別位于安裝座的兩側(cè)，所述機(jī)座上設(shè)置的彈射組件飛爪彈射方向朝外側(cè)設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述攀爬電機(jī)固定安裝在機(jī)座上，其輸出軸通過第二傳動(dòng)齒輪組與電磁離合器的主動(dòng)傳動(dòng)端連接，所述電磁離合器的從動(dòng)傳動(dòng)端與卷線筒同軸傳動(dòng)裝配。

優(yōu)選的，所述飛爪為電磁吸盤，所述飛爪通過連接電磁吸盤控制電源的電線與卷線筒卷揚(yáng)連接。

進(jìn)一步的，所述飛爪的尾端與滑槽之間通過飛爪防脫落結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配，所述飛爪防脫落結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在滑槽內(nèi)壁上的彈性鋼球，在飛爪尾端設(shè)有與彈鋼球定位嵌合的凹槽。

進(jìn)一步的，所述彈射電機(jī)固定安裝在機(jī)座上，其輸出軸通過第一傳動(dòng)齒輪組與超越離合器的主動(dòng)傳動(dòng)端連接，所述超越離合器的從動(dòng)傳動(dòng)端與擺桿的鉸軸同軸傳動(dòng)裝配。

進(jìn)一步的，所述彈簧一端固定在機(jī)座上，另一端與曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

在本發(fā)明的彈射攀爬機(jī)器人中，在所述機(jī)座上還設(shè)置有攝像單元，所述攝像單元通過遙控通訊模塊與顯示模塊連接。