[實用新型]一種多模式爬壁機器人運動機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721846896.0
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN207617831U
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐林森;徐嘉駿;劉進福;李小虎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號: B62D55/02
• 分類號: B62D55/02;B62D55/075
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種多模式爬壁機器人運動機構(gòu)，其特征是：

以基板(1)為主體，在所述基板(1)左右兩側(cè)設(shè)置履帶行走機構(gòu)與爪刺輪行走機構(gòu)，所述履帶行走機構(gòu)中的各副履帶從動帶輪(9)與爪刺輪行走機構(gòu)中的各爪刺輪(14)分別安裝在切換機構(gòu)中相應(yīng)切換支架(19)的兩端，由切換機構(gòu)的切換電機(15)驅(qū)動，帶動各切換支架(19)轉(zhuǎn)動，使所述履帶行走機構(gòu)與爪刺輪行走機構(gòu)分別切換至工作位，實現(xiàn)所述運動機構(gòu)在如下兩個狀態(tài)之間切換：

黏附行走狀態(tài)：各切換支架(19)轉(zhuǎn)動角度a，所述爪刺輪行走機構(gòu)中的各爪刺輪(14)與攀爬壁面脫離，所述履帶行走機構(gòu)中的主履帶(10)與各副履帶(11)貼附于攀爬壁面上，通過主履帶(10)與各副履帶(11)帶動運動機構(gòu)作黏附行走；

抓附行走狀態(tài)：各切換支架(19)在黏附行走狀態(tài)的基礎(chǔ)上分別逆向轉(zhuǎn)動角度a，所述履帶行走機構(gòu)中的主履帶(10)與各副履帶(11)與攀爬壁面脫離，所述爪刺輪行走機構(gòu)中的各爪刺輪(14)抓附于攀爬壁面上，通過各爪刺輪(14)的轉(zhuǎn)動帶動運動機構(gòu)作抓附行走。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式爬壁機器人運動機構(gòu)，其特征是：所述基板(1)中心位置處設(shè)有風(fēng)機孔，在所述風(fēng)機孔上安裝一風(fēng)機(20)，通過啟動所述風(fēng)機(20)使運動機構(gòu)處于吸附行走狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式爬壁機器人運動機構(gòu)，其特征是：

四組結(jié)構(gòu)相同的執(zhí)行單元兩兩對稱布設(shè)在所述基板(1)的四角，各組執(zhí)行單元的帶輪軸(5)兩端分別由軸承支承在基板(1)及切換支架(19)上，所述帶輪軸(5)上自基板(1)側(cè)邊向外依次同軸固裝驅(qū)動電機從動齒輪(4)、主履帶帶輪(6)、副履帶主動帶輪(7)與帶輪軸齒輪(8)，位于同側(cè)的兩組執(zhí)行單元的主履帶帶輪(6)之間通過主履帶(10)實現(xiàn)同步傳動，構(gòu)成主履帶傳動機構(gòu)，副履帶主動帶輪(7)通過副履帶(11)驅(qū)動裝配在所述切換支架(19)一端的副履帶從動帶輪(9)轉(zhuǎn)動，構(gòu)成副履帶傳動機構(gòu)，各帶輪軸齒輪(8)通過多個齒輪輸出帶動裝配在所述切換支架(19)另一端的爪刺輪(14)轉(zhuǎn)動，構(gòu)成爪刺輪傳動機構(gòu)；

以四組執(zhí)行單元中的一對主履帶傳動機構(gòu)與四個副履帶傳動機構(gòu)構(gòu)成所述履帶行走機構(gòu)，以四組執(zhí)行單元中的四個爪刺輪傳動機構(gòu)構(gòu)成所述爪刺輪行走機構(gòu)，由設(shè)置在基板(1)其中一處對角位置上的兩個驅(qū)動電機(2)一一對應(yīng)地驅(qū)動相應(yīng)位置的驅(qū)動電機從動齒輪(4)以提供動力；

所述切換機構(gòu)是按照位于基板(1)前、后部的兩組帶輪軸(5)對應(yīng)設(shè)置同軸的兩根切換軸(18)，并在基板(1)上的另一處對角線位置設(shè)置兩個切換電機(15)，各切換軸(18)的兩端分別穿過兩側(cè)帶輪軸(5)的中心開孔、與兩端的切換支架(19)固連，并可在帶輪軸(5)的中心開孔中轉(zhuǎn)動，以處于對角線位置的兩個切換電機(15)通過切換齒輪副驅(qū)動切換軸(18)正、反轉(zhuǎn)動，帶動與切換軸(18)固連的切換支架(19)正向或反向轉(zhuǎn)動角度a；

初始狀態(tài)下，位于前部的兩個切換支架(19)同相位安裝，位于后部的兩個切換支架(19)同相位安裝。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的多模式爬壁機器人運動機構(gòu)，其特征是：所述主履帶(10)與副履帶(11)上均涂覆有黏附材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的多模式爬壁機器人運動機構(gòu)，其特征是：所述角度a為7°。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多模式爬壁機器人運動機構(gòu)，其特征是：所述副履帶從動帶輪(9)的直徑小于副履帶主動帶輪(7)的直徑。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多模式爬壁機器人運動機構(gòu)，其特征是：所述驅(qū)動電機(2)的輸出軸與驅(qū)動電機齒輪(3)固連，所述驅(qū)動電機從動齒輪(4)與驅(qū)動電機齒輪(3)相嚙合。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多模式爬壁機器人運動機構(gòu)，其特征是：所述切換軸(18)上同軸固裝切換電機從動齒輪(17)，固裝在切換電機(15)輸出軸上的切換電機齒輪(16)與所述切換電機從動齒輪(17)嚙合傳動，構(gòu)成所述切換齒輪副。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多模式爬壁機器人運動機構(gòu)，其特征是：所述爪刺輪(14)同軸裝配在安裝于切換支架(19)上的爪刺輪軸齒輪(13)的輸出軸上，所述帶輪軸齒輪(8)與爪刺輪軸齒輪(13)之間通過安裝于切換支架(19)上的惰輪(12)實現(xiàn)嚙合傳動。