[發明專利]一種具有越障功能的機器人及工作方法

在審

• 申請號: 202310291403.5
• 申請日: 2023-03-23
• 公開（公告）號: CN116331380A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 鄭孝干;陳擴松;吳文庚;馮振波;楊毅豪;林信恩;陳海旭;黃妍妍;黃潞璐;張良發;劉錦釗
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司福州供電公司;國網福建省電力有限公司
• 主分類號: B62D57/024
• 分類號: B62D57/024;A63B27/00;A01G3/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 林捷;蔡學俊

1.一種具有越障功能的機器人，其特征在于：包括兩個相互轉動鉸接的第一擺臂和第二擺臂，第一擺臂和第二擺臂的鉸接端通過第一電機驅動開合，第一擺臂和第二擺臂的自由端分別轉動鉸接有第一安裝座和第二安裝座，第一擺臂的自由端與第一安裝座通過第二電機驅動兩者相對轉動，第二擺臂的自由端與第二安裝座通過第三電機驅動兩者相對轉動，第一安裝座上安裝有第一舵機和連接在第一舵機輸出軸上的第一支座，第二安裝座上安裝有第二舵機和連接在第二舵機輸出軸上的第二支座，第一支座上安裝有第一機械夾爪，第二支座上安裝有第二機械夾爪；在第一擺臂、第二擺臂或它們的鉸接處安裝有鋸切設備。

2.根據權利要求1所述的一種具有越障功能的機器人，其特征在于：所述第一支座設有由第四電機驅動轉動的第一絲桿螺母機構，所述第一絲桿螺母機構的第一螺母塊滑動連接在第一支座的第一滑道上，所述第一絲桿螺母機構的第一絲桿與第一螺母塊螺紋連接，且第一絲桿的端頭穿出第一支座并連接有第一齒輪，所述第四電機的輸出軸端部設有與第一齒輪嚙合傳動的第二齒輪。

3.根據權利要求2所述的一種具有越障功能的機器人，其特征在于：所述第一螺母塊兩側伸出第一滑道的位置上轉動鉸接有第一轉動桿，第一轉動桿的自由端轉動鉸接有第二轉動桿，第二轉動桿的自由端上轉動鉸接有第一卡爪，在第二轉動桿與第一支座之間連接有第一連桿，所述第一支座上設有第二卡爪。

4.根據權利要求2所述的一種具有越障功能的機器人，其特征在于：所述第一卡爪和第二卡爪均為90度彎折形成的金屬板片，所述第一卡爪與第二卡爪的轉動軸心線相互平行。

5.根據權利要求1所述的一種具有越障功能的機器人，其特征在于：所述第二支座設有由第五電機驅動轉動的第二絲桿螺母機構，所述第二絲桿螺母機構的第二螺母塊滑動連接在第二支座的第二滑道上，所述第二絲桿螺母機構的第二絲桿與第二螺母塊螺紋連接，且第二絲桿的端頭穿出第二支座并連接有第三齒輪，所述第五電機的輸出軸端部設有與第三齒輪嚙合傳動的第四齒輪。

6.根據權利要求5所述的一種具有越障功能的機器人，其特征在于：所述第二螺母塊兩側伸出第二滑道的位置上轉動鉸接有第三轉動桿，第三轉動桿的自由端轉動鉸接有第四轉動桿，第四轉動桿的自由端上轉動鉸接有第三卡爪，在第四轉動桿與第二支座之間連接有第二連桿，所述第二支座上設有第四卡爪；所述第三卡爪和第四卡爪均為90度彎折形成的金屬板片，所述第三卡爪和第四卡爪的轉動軸心線相互平行。

7.根據權利要求1所述的一種具有越障功能的機器人，其特征在于：所述第一電機的機體固定在第一擺臂上，第一電機的輸出軸與第二擺臂固定連接；所述第一擺臂的鉸接端具有U形槽，第二擺臂的鉸接端伸入U形槽中，U形槽的壁體上設有穿孔，所述第二擺臂伸入U形槽的壁體上設有花鍵槽，第一電機的輸出軸具有與花鍵槽插配的花鍵，第一電機的輸出軸與穿孔間隙配合，第一電機的機體固定在U形槽的壁體上；所述第二擺臂的鉸接端側壁與U形槽壁體之間擠壓設有套接在第一電機輸出軸上的橡膠摩擦片。

8.根據權利要求7所述的一種具有越障功能的機器人，其特征在于：所述第一安裝座和第二安裝座均包括第一側板和垂直于第一側板的第一橫板，所述第一擺臂的自由端與第一安裝座的第一側板轉動鉸接，其中第二電機機體固定在第一擺臂的自由端上，第二電機的輸出軸與第一安裝座的第一側板固定連接。

9.根據權利要求8所述的一種具有越障功能的機器人，其特征在于：所述第二擺臂的自由端與第二安裝座的第一側板轉動鉸接，其中第三電機機體固定在第二擺臂的自由端上，第三電機的輸出軸與第二安裝座的第一側板固定連接，所述第一橫板上固定連接第一舵機或第二舵機的機體。

10.一種如權利要求1-8任一項所述一種具有越障功能的機器人的工作方法，其特征在于：

開始工作前，將該機器人搬移至待攀爬的樹干的地面上，翻轉擺正機器人，使張開狀態的第一機械夾爪與第二機械夾爪環抱在樹干的外圍，先使位于高位的第一機械夾爪夾持住樹木的外表面；

在機器人工作時，位于高位的第一機械夾爪夾持住樹木后，第二機械夾爪松開樹木的夾持，并且第二機械夾爪向第一機械夾爪靠近，而后第二機械夾爪夾持住樹木、第一機械夾爪松開樹木的夾持，然后第一機械夾爪向遠離第二機械夾爪的方向移動，即向上移動，接著第一機械夾爪夾持住樹木，第二機械夾爪松開樹木的夾持，此后依照前述步驟進行攀爬，當攀爬至擬要切斷的樹木分支時，通過安裝在第一擺臂或第二擺臂上或它們的鉸接端上的鋸切設備進行切斷；當在攀爬過程中遇到有樹木分支阻擋時，通過第一舵機或第二舵機相對第一支座、第二支座的相對旋轉，從而實現避讓。