[發(fā)明專利]一種氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的多邊形結(jié)構(gòu)的攀爬機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910184140.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN109895114A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 包世萍;張寧;鮑仲輔;翟小兵;曾德江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): B25J11/00
• 分類號(hào): B25J11/00;B25J9/10;B25J15/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 官國(guó)鵬

本發(fā)明涉及一種氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的多邊形結(jié)構(gòu)的攀爬機(jī)器人，包括多邊形支架、安裝在多邊形支架上的抱爪、輸出端與抱爪連接的驅(qū)動(dòng)件、與多邊形支架連接的第一氣動(dòng)肌肉；多邊形支架包括至少五個(gè)首尾依次鉸接的連接架；抱爪安裝在連接架上，每個(gè)連接架上均安裝有抱爪，每?jī)蓚€(gè)相鄰的連接架之間均連接有用于改變多邊形支架內(nèi)角角度的第一氣動(dòng)肌肉，驅(qū)動(dòng)抱爪張合的驅(qū)動(dòng)件安裝在抱爪上，相鄰連接架上的抱爪依次交替與攀爬物抱合。本攀爬機(jī)器人不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊而且總體質(zhì)量、體積小，實(shí)現(xiàn)了攀爬機(jī)器人攀爬動(dòng)作的靈活性和連續(xù)性，提高攀爬效率，可用于解決爬樹、爬桿等難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種攀爬機(jī)器人，尤其涉及一種氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的多邊形結(jié)構(gòu)的攀爬機(jī)器人。

背景技術(shù)

目前對(duì)于人類來說，爬到樹上工作是具有較大的危險(xiǎn)性。但是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、園林管理等場(chǎng)合中，依然存在一些必須爬樹才能完成的工作，如修剪樹枝，采摘果實(shí)等。現(xiàn)實(shí)生活中，這些工作主要依靠各種爬樹工具輔助人爬到樹上完成，或者出動(dòng)大型設(shè)備，將人抬舉到高處完成。這種工作方式不但非常危險(xiǎn)，而且還費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，需要設(shè)計(jì)一種攀爬機(jī)器人代替人爬到高處完成各種作業(yè)，就可以避免發(fā)生的死傷事故，攀爬機(jī)器人具有十分重要的實(shí)際使用意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是：提供一種氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的多邊形結(jié)構(gòu)的攀爬機(jī)器人，該攀爬機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作靈活，攀爬機(jī)器人能代替人類進(jìn)行爬樹、爬桿等危險(xiǎn)的作業(yè)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的多邊形結(jié)構(gòu)的攀爬機(jī)器人，包括多邊形支架、安裝在多邊形支架上的抱爪、輸出端與抱爪連接的驅(qū)動(dòng)件、與多邊形支架連接的第一氣動(dòng)肌肉；多邊形支架包括至少五個(gè)首尾依次鉸接的連接架；抱爪安裝在連接架上，每個(gè)連接架上均安裝有抱爪，每?jī)蓚€(gè)相鄰的連接架之間均連接有用于改變多邊形支架內(nèi)角角度的第一氣動(dòng)肌肉，驅(qū)動(dòng)抱爪張合的驅(qū)動(dòng)件安裝在抱爪上，相鄰連接架上的抱爪依次交替與攀爬物抱合。多邊形結(jié)構(gòu)的攀爬機(jī)器人能沿著攀爬物往上攀爬。

進(jìn)一步的是：連接架包括連接板和兩塊相互平行的側(cè)板；連接板的兩端分別與兩塊側(cè)板固定連接，兩塊側(cè)板均與連接板垂直，連接架呈H形，滿足安裝驅(qū)動(dòng)件和第一氣動(dòng)肌肉的要求。

進(jìn)一步的是：每個(gè)連接架上均設(shè)有直軸，直軸穿過兩塊側(cè)板且與連接板平行，直軸位于側(cè)板的中心線上，第一氣動(dòng)肌肉的兩端均設(shè)有連接銷，連接銷上固定有尼龍繩，第一氣動(dòng)肌肉的兩端通過尼龍繩分別與兩個(gè)相鄰的連接架上的直軸連接，第一氣動(dòng)肌肉位于多邊形支架內(nèi)且尼龍繩與直軸的連接點(diǎn)位于直軸的中心，第一氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)連接架轉(zhuǎn)動(dòng)，使得多邊形支架的內(nèi)角改變，最后使得每個(gè)連接架上的抱爪依次交替與攀爬物抱合，實(shí)現(xiàn)攀爬。

進(jìn)一步的是：連接架上還設(shè)有支架組，支架組包括兩個(gè)對(duì)稱分布在連接板兩端的側(cè)板上的支架；抱爪包括兩條圓弧爪；兩條圓弧爪分別鉸接在兩個(gè)支架上，圓弧爪的抱合端位于多邊形支架的外部，圓弧爪可以抱緊不同大小的樹干、桿等柱狀的攀爬物。

進(jìn)一步的是：驅(qū)動(dòng)件包括彈簧、第二氣動(dòng)肌肉、鋼絲繩；兩塊側(cè)板上均設(shè)有通槽，其中一條圓弧爪穿過其中一個(gè)側(cè)板的通槽與彈簧的一端連接，另一條圓弧爪穿過另一個(gè)側(cè)板的通槽與彈簧的另一端連接，第二氣動(dòng)肌肉的兩端均通過鋼絲繩分別與兩條圓弧爪連接，其中一條圓弧爪與其中一個(gè)支架形成第一鉸接點(diǎn)，其另一條圓弧爪與另一個(gè)支架形成第二鉸接點(diǎn)，彈簧和第二氣動(dòng)肌肉分居第一鉸接點(diǎn)與第二鉸接點(diǎn)的連線的兩側(cè)，第二氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)抱爪抱合，第二氣動(dòng)肌肉釋放氣體時(shí)，彈簧可以使抱爪張開。

進(jìn)一步的是：每個(gè)連接架上的支架組、抱爪、驅(qū)動(dòng)件均有兩個(gè)，兩個(gè)抱爪以直軸為中心分居連接架的兩端，兩個(gè)抱爪可以增加抱合的力量，使得攀爬更加穩(wěn)定，同時(shí)也不會(huì)因?yàn)楸ё^多導(dǎo)致整個(gè)攀爬機(jī)器人的重量過重。

進(jìn)一步的是：連接架還包括底板；底板與連接板平行，驅(qū)動(dòng)件位于底板和連接板之間，底板將驅(qū)動(dòng)件分隔開，避免攀爬過程中驅(qū)動(dòng)件與攀爬物接觸。