[發明專利]一種柔性蠕動攀爬機器人

有效

• 申請號: 201711397738.6
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108216409B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 丁寧;元小強;張愛東;張成祥
• 申請（專利權）人: 香港中文大學（深圳）
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 歐志明

1.一種柔性蠕動攀爬機器人，其特征在于，包括兩個開式夾持組件、主簧和驅動組件，所述兩個開式夾持組件沿纜索軸向方向間隔設置，并可沿所述纜索的徑向方向開合運動，且在任一時間，至少有一個開式夾持組件夾緊所述纜索；所述主簧的一端與其中一個開式夾持組件固定連接，其另一端與所述驅動組件旋接，所述驅動組件固定在另一個開式夾持組件上，所述驅動組件帶動所述主簧旋轉，所述主簧隨著驅動組件的轉動相應地伸長或縮短。

2.如權利要求1所述的柔性蠕動攀爬機器人，其特征在于，所述驅動組件包括驅動電機、第一螺旋驅動齒輪、第二螺旋驅動齒輪、中空的螺旋銅套、螺旋驅動軸、上蓋板和下蓋板，所述螺旋銅套和螺旋驅動軸分別可轉動地安裝在所述上蓋板與下蓋板之間，所述上蓋板和下蓋板分別固定在所述開式夾持組件上；所述第一螺旋驅動齒輪套固在所述螺旋銅套的外緣上，所述第二螺旋驅動齒輪套固在所述螺旋驅動軸的外緣上，且所述第一螺旋驅動齒輪與第二螺旋驅動齒輪相互嚙合；所述螺旋銅套內具有內螺紋，所述主簧與所述螺旋銅套旋接，所述螺旋驅動軸與所述驅動電機的動力輸出軸固定連接。

3.如權利要求1所述的柔性蠕動攀爬機器人，其特征在于，所述開式夾持組件包括固定座、夾持輪、兩個夾持臂以及旋轉動力源，所述夾持輪固定在所述固定座朝向被夾持物的一側面上，所述兩個夾持臂分別可轉動地安裝在所述固定座的兩側；所述旋轉動力源安裝在所述固定座上，并與所述兩個夾持臂傳動連接，所述旋轉動力源帶動所述兩個夾持臂相互開合運動；每一個所述的夾持臂上遠離所述固定座的一端均安裝有一個可彈性形變的夾持掌組件，所述兩個夾持臂上的夾持掌組件與夾持輪共同夾緊纜索。

4.如權利要求3所述的柔性蠕動攀爬機器人，其特征在于，所述夾持臂包括轉接座、夾持座、第一曲柄、第二曲柄以及連桿，所述轉接座的一端鉸接在所述固定座的一側，所述夾持座的一端鉸接在所述轉接座的另一端上，所述夾持掌組件安裝在所述夾持座的另一端；所述第一曲柄固定在所述固定座上，所述第二曲柄固定在所述夾持座上，所述連桿的兩端分別與所述第一曲柄和第二曲柄鉸接。

5.如權利要求4所述的柔性蠕動攀爬機器人，其特征在于，所述旋轉動力源的動力輸出端上安裝有第一直齒輪，所述固定座內穿設有旋轉軸，所述旋轉軸上套固有第二直齒輪，且所述旋轉軸的兩端分別具有一個第一錐齒輪，每一個所述夾持臂的轉接座上均固定有一個第二錐齒輪，所述第一直齒輪與第二直齒輪相互嚙合，所述旋轉軸兩端的兩個第一錐齒輪分別與兩個轉接座上的兩個第二錐齒輪相互嚙合。

6.如權利要求3所述的柔性蠕動攀爬機器人，其特征在于，所述夾持掌組件包括夾持掌、叉架、彈簧導向軸、第一導向彈簧、中空導向套以及壓力傳感器，所述夾持掌可轉動地安裝在所述叉架的底部，所述彈簧導向軸的底部固定在所述叉架的頂部；所述彈簧導向軸和第一導向彈簧均安裝在所述中空導向套內，所述中空導向套內設置有用于防止所述彈簧導向軸掉出的限位臺階，所述彈簧導向軸的周緣上相應地設置有限位凸起，所述彈簧導向軸可沿所述導向套上下移動，所述限位凸起相應地與所述限位臺階相互分離或相互抵頂；所述壓力傳感器安裝在所述中空導向套的頂部，所述第一導向彈簧的一端始終與所述壓力傳感器相接觸，其另一端套設在所述彈簧導向軸上，并相應地抵頂在所述彈簧導向軸的限位凸起上，所述彈簧導向軸沿所述導向套的上下移動，帶動所述第一導向彈簧擠壓所述壓力傳感器。

7.如權利要求1所述的柔性蠕動攀爬機器人，其特征在于，所述攀爬機器人還包括兩個導向組件，所述兩個導向組件分別安裝在所述兩個開式夾持組件的兩相對外側，并始終夾置在所述纜索的外緣上，且所述導向組件可沿所述纜索的徑向方向彈性收縮。

8.如權利要求7所述的柔性蠕動攀爬機器人，其特征在于，所述導向組件包括若干導向輪部件、若干第二導向彈簧、若干銷軸和若干固定座，所述固定座固定在所述開式夾持組件上，所述導向輪部件通過所述銷軸可轉動地安裝在所述固定座上，相鄰兩個導向輪部件之間連接有所述第二導向彈簧。