[實用新型]一種仿生柔性爪刺對抓足結構機器人

有效

• 申請號: 201820344194.0
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN207943100U
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 吳晅;王曉杰;劉高偉;劉彥偉;張亞男;謝超
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本實用新型公開了一種仿生柔性爪刺對抓足結構機器人，涉及爬壁機器人技術領域舵機固定于股節前端，舵機轉臂尾端連接于脛節中部，其前端和脛節前端分別與舵機的背部及驅動軸連接，股節和脛節尾端各安裝一個分足舵機，分足舵機連接直線對抓足結構或旋轉對抓組結構；直線對抓足結構在驅動舵機驅動下脫附，并在直線對抓彈簧作用下被動抓附；旋轉對抓足結構在驅動裝置驅動下主動抓附，并在旋轉對抓彈簧作用下脫附。本實用新型提供了兩種結構的爬壁機器人，分別以主動抓附和被動抓附的形式，實現了機器人粗糙頂面攀爬、豎直壁面任意方位角運動及不同壁面過渡的功能，并實現了機器人陡峭避免甚至是倒置壁面的攀爬功能。

技術領域

本發明涉及爬壁機器人技術領域，具體涉及一種用于在粗糙頂面和豎直壁面攀爬及過度的機器人。

背景技術

機器人是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。機器人在生產業、建筑業等領域得到廣泛應用，尤其常見用于協助或替代人類進行危險作業或在人類無法到達的區域進行作業。

爬壁機器人是機器人中常見的類型。目前，爬壁機器人已經能夠在粗糙和多灰塵的壁面環境下，實現豎直壁面的攀爬作業。但現有的爬壁機器人的爪刺抓附結構在壁面上抓附時，被動地依賴重力提供切向拖拽作用搭建與壁面間的微鎖合結構，當壁面角度變得更加陡峭時，重力無法提供足夠的切向力，導致其不能實現更高角度壁面如天花板上的附著，難以滿足高角度壁面的作業要求。

通過專利檢索，存在以下已知的技術方案：

專利1：

申請號：CN200710072237.0，申請日：2007.05.22，授權公告日：2007.10.10，本發明提供的是一種鉤爪式爬壁機器人。它包括機體板，在機體板上安裝有直流電機、控制電路板和擺動連桿，擺動連桿的兩端安裝有導軌，滑桿安裝在導軌內，滑桿末部裝有轉軸銷，轉軸銷頂部套在擺動連桿兩端的槽內，擺動連桿中間安裝在直流電機的輸出軸上，滑桿前端與支撐板連接，支撐板上設置有至少一對爪子，爪子的組成包括安裝在支撐板上的舵機，舵機輸出端連有連桿，兩側連桿通過轉軸將爪框、爪片連接起來，控制電路板與直流電機和舵機相連。本發明結構簡單，運行平穩快速，工作過程中噪音小、耗能少，且能夠實現在壁面上緊急懸停，懸停過程中可實現主電路停止工作，節省能量、無噪音。

專利2：

申請號：CN201010190207.1，申請日：2010.06.02，授權公告日：2010.10.27，本發明公開了一種仿壁虎機器人機械結構及其機器人，屬于特種機器人領域。其特征在于：包括機身框架、安裝于機身框架上的四條肢體，及被動式尾巴；其中每條肢體依次由二自由度髖關節、大腿連桿、單自由度膝關節、小腿、被動式三自由度球鉸鏈踝關節及足組成；上述的二自由度髖關節由控制肢體抬起或下落的髖關節抬腿舵機(11)和控制肢體前后擺動的髖關節擺腿舵機(12)組成；上述單自由度膝關節由膝關節舵機(13)組成。本發明合理安排每條腿上自由度的位置，加入了力傳感器反饋控制，使機器人具有很好的在地面和墻面上的運動能力。

通過以上的檢索發現，以上技術方案沒有影響本發明的新穎性；并且以上專利文件的相互組合沒有破壞本發明的創造性。

發明內容

本發明正是為了避免上述現有技術所存在的不足之處，提供了一種仿生柔性爪刺對抓足結構機器人。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：一種仿生柔性爪刺對抓足結構機器人，舵機固定于股節前端，舵機轉臂尾端連接于脛節中部，其前端和所述脛節前端分別與所述舵機的背部及驅動軸連接，所述股節和所述脛節尾端各安裝一個分足舵機，所述分足舵機連接直線對抓足結構或旋轉對抓組結構；

所述直線對抓足結構在驅動舵機驅動下脫附，并在直線對抓彈簧作用下被動抓附；所述旋轉對抓足結構在驅動裝置驅動下主動抓附，并在旋轉對抓彈簧作用下脫附。