[實用新型]一種新型腿式氣動避障裝置

有效

• 申請號: 201920266621.2
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN209700814U
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 解明利;耿彬彬;楊宗鑫;孫萌;杜鑫明;王國慶
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及氣動控制機器人領域，提供了一種新型腿式氣動避障裝置。本裝置由支撐腿，抽屜滑軌，氣缸連接架，氣缸支架，繼電器，中間氣缸，側氣缸，紅外模塊等組成。本裝置可通過中間氣缸伸出將裝置整體支撐起來，通過兩側氣缸的伸出與縮回進行前進或轉向過程，整機運動由單片機控制，由紅外模塊與超聲波模塊探測距離數據，單片機控制繼電器開關，進而控制電磁閥以控制氣缸動作，本裝置結構簡單，經濟實用，后期維護成本低，具有良好的經濟效益和廣闊的市場前景。

技術領域

本發明設計了一種新型腿式氣動避障裝置，涉及氣動控制機器人領域，由于氣動技術可以實現很小空間的微小動作，且氣動技術既安全又對周圍環境無污染，在相同尺寸的前提下，其功率能超過電氣，因此使得該避障裝置可代替人類在復雜和危險的環境下工作，特別是空間狹小和對環境條件敏感下的救援探險問題，該新型腿式氣動避障裝置集中了腿式機器人地形適應性強的特點，可以在復雜地形條件下智能躲避障礙，以多種行進步態行走，可廣泛適用于探測、救援、交通運輸等領域。

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，還可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。在某些領域它可以協助或取代人類進行工作，例如工業生產、建筑行業，以及其它危險工作環境領域等。氣動機器人是以壓縮空氣為介質來傳動和控制的裝置.由于它具有節能、無污染、高效、低成本、安全可靠、結構簡單等優點，廣泛應用于各種工作領域。現有的自動避障機器人裝置大部分設計成電機驅動，這種裝置造價高，機械及控制結構復雜，而在復雜環境中由于放射性，腐蝕性物質的存在，很有可能損壞電機和機器人本體，影響機器人工作的正常進行；并且在工作過程中，由于連續工作，沖擊震動的影響，將大大降低某些重要零件的壽命，使后期的維護成本較高。本發明專利設計出一種新型氣動避障裝置，采用直線運動足式前進，通過氣體驅動和單片機完成智能控制自動避障的目的。氣體驅動可以使裝置的動作更穩定，從而延長機器人的使用壽命；采用氣缸推動腿部直線動作，較傳統機器人其動作更簡單、速度更快，在某些緊急或者危險救援環境下，起到至關重要的作用。本裝置自動化程度高，操作簡單，維護便捷，較傳統的電機驅動形式，成本降低很多。產品經濟實用，質量可靠，可行性高，實用性強，具有廣闊的市場前景和良好的經濟效益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種質量可靠，動作迅捷的新型腿式氣動避障裝置。較之傳統避障機器人可以大幅度提高使用壽命，安全可靠，同時可以提高裝置的工作效率和工作質量，為解決在狹窄空間和在對人類身心有害的環境下工作的問題提供了一種行之有效的解決方案。

為實現上述目的，采用了以下技術方案：一種新型腿式氣動避障裝置主要包括支撐腿，抽屜滑軌，氣缸連接架，氣缸支架，機架，超聲模塊支架，超聲波模塊，紅外開關支架，中間氣缸支架，降壓模塊，繼電器，中間氣缸，橡膠腳，中間腳，單片機，電控底板，電磁閥，側氣缸，紅外模塊，銅柱；所述一種新型腿式氣動避障裝置的支撐腿通過螺栓連接到抽屜滑軌外側，抽屜滑軌內側通過螺栓連接到機架上，氣缸支架通過螺釘與機架相連，側氣缸通過氣缸支架與機架相連，氣缸連接架將側氣缸伸出端與抽屜滑軌連接，從而達到氣缸伸出，支撐腿沿著滑軌方向移動的目的，電磁閥固定在機架上進行氣缸控制，超聲波模塊固定在超聲模塊支架上，超聲模塊支架通過螺栓與螺母連接在機架上，紅外模塊固定在紅外開關支架上，紅外開關支架粘接在機架上。電控底板通過銅柱固定在機架的上表面上，單片機通過螺釘連接在電控底板上方后側，繼電器與降壓模塊分別通過螺釘連接在電控底板上方前側，中間氣缸支架通過螺釘與機架下表面連接，中間氣缸通過螺栓與中間氣缸支架連接，從而固定中間氣缸。中間氣缸伸出端通過螺釘與中間腳相連，中間腳下方粘接有橡膠腳，橡膠腳有防止打滑與減震作用。機構可通過中間氣缸伸出將裝置整體支撐起來，通過兩側氣缸的伸出與縮回進行前進或轉向過程。整機運動由單片機控制，由紅外模塊與超聲波模塊探測距離數據，單片機控制繼電器開關，進而控制電磁閥，進而控制氣缸動作。本裝置使用結構簡單的機架與運動構件，在滿足人們要求的同時，通過使用固定后腿，通過氣缸伸出控制前腿的運動，氣缸只有兩個空間方向的直線運動，功能易于實現，機構較少出現故障。該裝置自動化程度較高，維護方便，造價低，有很好的應用前景。