一种筋腱驱动自适应攀爬机器人.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CN109795573A(43)申请公布日2019.05.24(21)申请号201910248751.8(22)申请日2019.03.29(71)申请人中国科学院沈阳自动化研究所地址110016辽宁省沈阳市沈河区南塔街114号(72)发明人刘玉旺葛壮王远行王冬琦刘金国(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人白振宇(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称一种筋腱驱动自适应攀爬机器人(57)摘要本发明属于机器人领域，具体地说是一种筋腱驱动自适应攀爬机器人，包括自适应抱持系统、驱动系统及随动系统，其中自适应抱持系统通过舵机控制钢丝绳的长度变化，钢丝绳长度的变化控制机器人两侧的肢节的运动情况，进而实现抱持的功能；驱动系统则是通过同步带将电机产生的动力传递给驱动轮，进而可以使机器人整体实现爬行的动作；随动系统通过固定挡板将驱动轮进行固定，在驱动系统的驱动力作用下，起到支撑机器人整体与跟随爬行的功能。本发明结构灵巧，驱动方式简单，运动精度高，控制简单，运动灵活。CN109795573ACN109795573A权利要求书1/2页1.一种筋腱驱动自适应攀爬机器人，其特征在于：包括自适应抱持系统(I)、驱动系统(Ⅱ)及随动系统(Ⅲ)，其中自适应抱持系统(I)通过弹性连接板B(31)与另一自适应抱持系统(I)相连，所述弹性连接板B(31)一侧的自适应抱持系统(I)上连接驱动系统(Ⅱ)，另一侧的自适应抱持系统(I)上连接随动系统(Ⅲ)；所述自适应抱持系统(I)包括舵机(1)、安装架、弹性连接板A(10)、近端肢节、远端肢节、钢丝绳(18)及钢丝绳缠绕螺钉A(33)，该安装架前后方向的一端连接所述驱动系统(Ⅱ)或随动系统(Ⅲ)，另一端通过所述弹性连接板B(31)与另一自适应抱持系统(I)的安装架连接，所述安装架左右方向的任一端均设有近端肢节和远端肢节，该近端肢节与安装架之间以及远端肢节与近端肢节之间均通过弹性连接板A(10)相连，所述近端肢节及远端肢节上均连接有钢丝绳缠绕螺钉A(33)；所述舵机(1)安装在安装架上，所述钢丝绳(18)绕过舵机(1)，该钢丝绳(18)的一端分别缠绕在所述安装架一侧近端肢节、远端肢节中的钢丝绳缠绕螺钉A(33)上，另一端分别缠绕在所述安装架另一侧近端肢节、远端肢节中的钢丝绳缠绕螺钉A(33)上，通过所述舵机(1)驱动钢丝绳(18)的牵引，实现安装架两侧近端肢节、远端肢节的自适应抱持。2.根据权利要求1所述的筋腱驱动自适应攀爬机器人，其特征在于：所述近端肢节包括近端肢节架(11)及近端指轮(12)，该近端肢节架(11)左右方向的两端分别通过弹性连接板A(10)与所述安装架及远端肢节相连，所述近端肢节架(11)上可相对转动地连接有近端指轮(12)。3.根据权利要求2所述的筋腱驱动自适应攀爬机器人，其特征在于：所述近端肢节架(11)左右方向的两端下方均安装有轮轴支架(16)，所述近端指轮(12)的两端均连接有轮轴(15)，该轮轴(15)的一端与所述近端指轮(12)转动连接，另一端与同一端的轮轴支架(16)相插接，所述轮轴(15)与近端肢节架(11)之间设有弹簧(17)。4.根据权利要求1所述的筋腱驱动自适应攀爬机器人，其特征在于：所述远端肢节包括远端肢节架(13)及远端指轮(14)，该远端肢节架(13)通过弹性连接板A(10)与所述近端肢节相连，所述远端肢节架(13)上可相对转动地连接有远端指轮(14)。5.根据权利要求4所述的筋腱驱动自适应攀爬机器人，其特征在于：所述远端肢节架(13)左右方向的两端下方均安装有轮轴支架(16)，所述远端指轮(14)的两端均连接有轮轴(15)，该轮轴(15)的一端与所述远端指轮(14)转动连接，另一端与同一端的轮轴支架(16)相插接，所述轮轴(15)与远端肢节架(13)之间设有弹簧(17)。6.根据权利要求1所述的筋腱驱动自适应攀爬机器人，其特征在于：所述驱动系统(Ⅱ)包括电机(21)、传动机构、支撑架A及棘刺轮，该支撑架A与所述自适应抱持系统(I)的安装架相连，所述电机(21)固定在支撑架A上，所述棘刺轮转动安装在支撑架A上，该棘刺轮的轮轴通过传动机构与电机(21)的输出端连接；所述棘刺轮包括多个棘刺盘(28)及多个隔板(27)，该棘刺盘(28)及隔板(27)间隔设置，且均与所述轮轴连动。7.根据权利要求1所述的筋腱驱动自适应攀爬机器人，其特征在于：所述随动系统(Ⅲ)包括支撑架B及棘刺轮，该支撑架B与所述自适应抱持系统(I)的安装架相连，所述棘刺轮通过轮轴转动安装在支撑架B上，该棘刺轮包括多个棘刺盘(28)及多个隔板(27)，所