记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109552445A(43)申请公布日2019.04.02(21)申请号201910037946.8(22)申请日2019.01.16(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华大学(72)发明人青钰霖王澍赵杰亮阎绍泽索朗旦增刘世博(74)专利代理机构北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)11427代理人陈娟(51)Int.Cl.B62D57/032(2006.01)B62D57/024(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人(57)摘要本发明提供了一种记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，包括左身体板、右身体板、横梁状结构、足部结构及记忆金属弹簧驱动结构，所述左身体板与右身体板平行布置。本发明由两块身体板和六条足部组成，并通过记忆金属弹簧驱动实现六足协同步态，从而有效减少零部件数量，有效减小了机器人体积和质量需求，大大降低了小型机器人的加工难度和制造成本，进而实现节能、减小体积的目的，有效提高爬壁机器人的实用性和适用性。CN109552445ACN109552445A权利要求书1/1页1.一种记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，其特征在于，包括左身体板、右身体板、横梁状结构、足部结构及记忆金属弹簧驱动结构，所述左身体板与右身体板平行布置；所述左身体板固定连接有向右伸出的第一横梁状结构，所述第一横梁状结构的伸出端与所述右身体板的底面接触连接；所述右身体板固定连接有向左伸出的第二横梁状结构，所述第二横梁状结构的伸出端与所述左身体板的底面接触连接；所述第一横梁状结构与第二横梁状结构彼此之间构成活塞式结构，用于执行第一横梁状结构、第二横梁状结构间的前后相互运动，以带动左、右身体板实现前后相互运动；所述足部结构包括腿部结构和足底结构，所述腿部结构与所述左身体板、右身体板两端以及所述第一横梁状结构、第二横梁状结构的伸出端固定连接，所述足底结构由足底板及与其固定连接的细杆状结构组成，所述细杆状结构与所述腿部结构构成活塞式结构，用于执行足底结构的上下运动；所述记忆金属弹簧驱动结构由记忆金属弹簧嵌套普通弹簧构成，设于所述活塞式结构，用于驱动左、右身体板发生前后相对运动及驱动所述足部结构发生上下相对运动，以使所述机器人实现三角步态。2.根据权利要求1所述的记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，其特征在于，所述第一横梁状结构、第二横梁状结构彼此之间构成的活塞式结构采用杆状结构与套管结构间隙配合方式，通过套装于杆状结构上的所述记忆金属弹簧驱动横梁状结构执行前后相对运动，以实现左、右身体板的前后相对运动。3.根据权利要求1所述的记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，其特征在于，所述细杆状结构与所述腿部结构构成的活塞式结构采用所述细杆与腿部结构的空洞间隙配合方式，通过套装于所述细杆上的所述记忆金属弹簧驱动所述足底结构执行上下运动。4.根据权利要求1所述的记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，其特征在于，所述记忆金属弹簧的外径小于普通弹簧内径或记忆金属弹簧的内径大于普通弹簧的外径，用于所述记忆金属弹簧与普通弹簧的间隙配合嵌套。5.根据权利要求1所述的记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，其特征在于，所述记忆金属弹簧驱动结构与外置电源直接连接，通过外置电源直接加热所述记忆金属弹簧。6.根据权利要求1所述的记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，其特征在于，所述足底板附有粘性材料。7.根据权利要求1至6任一项所述的记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，其特征在于，所述机器人的尺寸限制在100mm见方的空间内。2CN109552445A说明书1/6页记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人技术领域[0001]本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人。背景技术[0002]攀爬机器人在攀爬救援、航天器舱外行走等领域有着广泛的应用前景，但是，爬壁机器人的设计和应用方面有很大的缺陷。目前投入应用的爬壁机器人多数采用真空吸附，磁力吸附或者空气反推作用力的思路，能耗非常大，或是应用场合限制很大，例如在太空、非磁性材料表面无法使用。[0003]另外，仿生学的思路具有很大的优越性，节省能耗，减少设计难度。但是，采用仿生方法的爬壁机器人体积都过于庞大，难以满足灵活性的场景需求。小型的爬壁机器人则能够同时满足灵活性和低耗能的需求，在太空、建筑物等多种场景中都得到应用，然而小型机器人加工难度大，制作成本低，有待解决。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种记忆金属驱动基于蜜蜂三足步态的仿生爬壁机器人，实现节能、减小体