钩爪式六足爬壁机器人及其运动方法.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CN107323555A(43)申请公布日2017.11.07(21)申请号201710362196.2(22)申请日2017.05.22(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人吉爱红江南(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.B62D57/024(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称钩爪式六足爬壁机器人及其运动方法(57)摘要本发明涉及一种钩爪式六足爬壁机器人及其运动方法，涉及攀爬机器人的技术领域。它包括中机体板（2）、左机体板（3）、右机体板（4）、连杆（9）、用于对抓式钩爪传动的齿轮（8）、钩爪式脚掌结构（1）；其特征在于：所述对抓钩爪结构是由一对齿轮连接的且齿轮旋转方向相反的钩爪式脚掌结构（1）构成；而钩爪式脚掌结构（1）包括柔性脚掌基体（12）；柔性脚掌基体（12）的后端通过L型连片（10）安装于俯仰舵机（7）舵盘上，改变相连舵机输出角度可以调节同一条腿连接的两个对抓的柔性脚掌基体（12）间的夹角；柔性脚掌基体（12）的前端设有多个呈扇形分布的柔性矩形条，每个柔性矩形条的末端均安装有钩爪（11）用于抓附。CN107323555ACN107323555A权利要求书1/1页1.一种钩爪式六足爬壁机器人，其特征在于：包括左机体板（3）、中机体板（2）、右机体板（4），还包括第一连杆（9-1）、第二连杆（9-2）；其中左机体板（3）包括一个纵支板、纵支板上端向左伸出一横支板、纵支板中部向右伸出一横支板、纵支板下端向左伸出一横支板；其中右机体板（4）包括一个纵支板、纵板上端向右伸出一横支板、纵支板中部向左伸出一横支板、纵支板下端向右伸出一横支板；上述第一连杆（9-1）的左端与左机体板（3）的纵支板上端相铰接，第一连杆（9-1）的中部与中机体板（2）的上端相铰接，第一连杆（9-1）的右端与右机体板（4）的纵支板上端相铰接；上述第二连杆（9-2）的左端与左机体板（3）的纵支板下端相铰接，第二连杆（9-2）的右端与右机体板（4）的纵支板的下端相铰接；上述左机体板（3）的三个横支板的末端，右机体板（4）的三个横支板的末端均安装一个对抓钩爪结构；该对抓钩爪结构包括俯仰舵机（7）、前齿轮（8-1）、后齿轮（8-2）、前柔性脚掌基体（12-1）、后柔性脚掌基体（12-2）；前齿轮（8-1）和后齿轮（8-2）相啮合，俯仰舵机（7）输出轴与前齿轮（8-1）相连，前柔性脚掌基体（12-1）通过L型连片（10）与前齿轮（8-1）相固定，后柔性脚掌基体（12-2）通过L型连片（10）与后齿轮（8-2）相固定；前柔性脚掌基体（12-1）和后柔性脚掌基体（12-2）端部设有若干呈扇形分布的柔性矩形条，每个柔性矩形条的端部均安装有钩爪（11）；上述中机体板（2）的后端安装有进退舵机（6），进退舵机（6）通过舵盘与第二连杆（9-2）的中部铰接。2.根据权利要求1所述的钩爪式六足爬壁机器人的运动方法，其特征在于：在对抓钩爪结构处于初始状态时，俯仰舵机（7）通过控制前齿轮（8-1）与后齿轮（8-2）啮合使得L型连片（10）分别带动前柔性脚掌基体（12-1）与后柔性脚掌基体（12-2）向内夹紧，通过前柔性脚掌基体（12-1）与后柔性脚掌基体（12-2）端部钩爪（11）对抓完成机械锁合，实现对抓钩爪结构在表面的抓附；当俯仰舵机（7）通过控制前齿轮（8-1）反向旋转时，前齿轮（8-1）与后齿轮（8-2）啮合使得L型连片（10）分别带动前柔性脚掌基体（12-1）与后柔性脚掌基体（12-2）向外脱离接触表面，实现对抓钩爪结构在表面的脱附；钩爪式六足爬壁机器人初始状态时六个横支板末端的对抓钩爪结构均处于抓附状态，运动开始后左机体板（3）上的三个横支板末端的对抓钩爪结构分别在俯仰舵机（7）的作用下完成脱附，此时位于中机体板（2）后端的进退舵机（6）通过带动第二连杆（9-2）旋转进而带动左机体板（3）向前移动，在移动到指定位置后左机体板（3）上的三个横支板末端的对抓钩爪结构分别在俯仰舵机（7）的作用下完成抓附；右机体板（4）上的三个横支板末端的对抓钩爪结构分别在俯仰舵机（7）的作用下完成脱附，此时位于中机体板（2）后端的进退舵机（6）通过带动第二连杆（9-2）旋转进而带动右机体板（4）向前移动，在移动到指定位置后右机体板（4）上的三个横支板末端的对抓钩爪结构分别在俯仰舵机（7）的作用下完成抓附，机器人完成一个步态周期。2CN107323555A说明书1/3页钩爪式六足爬壁机器人及其运动方法技术领域[0001]本发明涉及攀爬机器人的技术领域，特别涉及一种钩爪式六足爬壁机器人及其运动方法。技术