可越障的走钢丝机器人及其行走越障方法.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CN107097207A(43)申请公布日2017.08.29(21)申请号201710458490.3(22)申请日2017.06.16(71)申请人桂林电子科技大学地址541004广西壮族自治区桂林市七星区金鸡路1号(72)发明人黄用华杨炼孙兵庄未钟艳如黄美发孙永厚匡兵钟永全(74)专利代理机构桂林市持衡专利商标事务所有限公司45107代理人黄玮(51)Int.Cl.B25J5/02(2006.01)B62D57/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称可越障的走钢丝机器人及其行走越障方法(57)摘要本发明公开了一种可越障的走钢丝机器人及其行走越障方法，包括安装有前、后轮式行走装置的机架，机架上设有保持机体侧向平衡的机械陀螺仪，轮式行走装置包括在“Y”型轮架上安装的三个行走轮，各行走轮的轮面上开设有与钢丝卡合的轮槽，各“Y”型轮架的中心分别于机架上铰装并由机架上设置的行走电机驱动旋转，对应于“Y”型轮架的旋转于机架设置有行走轮避让口；各行走轮两侧的“Y”型轮架上均设有在越障时打开避让钢丝和在越障后闭合防止掉离钢丝的左、右抱臂。本发明通过“Y”型轮架与行走轮的组合实现了走钢丝机器人的行走越障，左、右抱臂为行走越障提供了安全保障。CN107097207ACN107097207A权利要求书1/1页1.可越障的走钢丝机器人，包括安装有前、后轮式行走装置(2)的机架(1)，所述机架(1)上设有保持机体侧向平衡的机械陀螺仪(3)，其特征在于：所述轮式行走装置(2)包括在“Y”型轮架(4)上安装的三个行走轮(10)，各行走轮(10)的轮面上开设有与钢丝卡合的轮槽，各“Y”型轮架(4)的中心分别于机架(1)上铰装并由机架(1)上设置的行走电机(5)驱动旋转，对应于“Y”型轮架(4)的旋转于机架(1)设置有行走轮避让口(6)；各行走轮(10)两侧的“Y”型轮架(4)上均设有在越障时打开避让钢丝和在越障后闭合防止掉离钢丝的左、右抱臂(7)。2.根据权利要求1所述的可越障的走钢丝机器人，其特征在于：左、右抱臂(7)为左、右折杆，各折杆的杆体向所在侧的外侧弯折而在弯折点形成向内上方倾斜的上杆(7-1)和向内下方倾斜的下杆(7-2)，左、右下杆(7-2)的下端通过左、右齿轮(8)啮合，左、右上杆(7-1)的上端在闭合时交汇咬合；左或右齿轮(8)为主动齿轮并由“Y”型轮架(4)上设置的越障电机(9)驱动。3.根据权利要求2所述的可越障的走钢丝机器人，其特征在于：各下杆与旁侧杆体(11)构成平行四连杆机构。4.根据权利要求3所述的可越障的走钢丝机器人，其特征在于：左、右抱臂(7)为前、后的双层结构。5.权利要求1～4中任意一项所述的可越障的走钢丝机器人，其特征在于：所述机架(1)为依次连接的前、中、后框架，前、后轮式行走装置(2)分别对应于前、后框架安装，所述机械陀螺仪(3)安装在中框架内。6.可越障的走钢丝机器人行走越障方法，其特征在于采用了如权利要求1～4中任意一项所述的可越障的走钢丝机器人，通过转动“Y”型轮架(4)并利用相邻行走轮(5)之间的空隙绕过钢丝上的障碍，以越过一个障碍点为例，其方案步骤为：①、当走钢丝机器人在钢丝上向前行走遇到障碍时，前轮式行走装置(2)上尚未与钢丝接触的前方行走轮(5)首先动作，其对应的越障电机(11)驱动左、右抱臂(7)打开为越障做好准备，接着行走电机(5)驱动“Y”型轮架(4)转动，使打开了左、右抱臂(7)的行走轮(5)向前绕过障碍并与钢丝接触，而形成前轮式行走装置(2)上的前、后两个行走轮(5)与钢丝同时接触的姿态；②、越障时，行走电机(5)驱动“Y”型轮架(4)继续转动，后行走轮(5)对应的左、右抱臂(7)打开，使后行走轮(5)能顺利离开钢丝，后行走轮(5)离开钢丝后，左、右抱臂(7)闭合以方便通过机架(1)上的行走轮避让口(6)，与此同时，前行走轮(5)站立于钢丝上且对应的左、右抱臂(7)闭合将钢丝合围在左、右抱臂(7)之间以防止走钢丝机器人掉落钢丝，至此，前轮式行走装置(2)越过障碍；③、走钢丝机器人在钢丝上继续向前行走；④、在后轮式行走装置(2)遇到障碍时，其越障方式同(1)、(2)步骤，从而实现后轮式行走装置(2)越过障碍。2CN107097207A说明书1/3页可越障的走钢丝机器人及其行走越障方法技术领域[0001]本发明涉及走钢丝机器人的平衡技术，具体为一种可越障的走钢丝机器人及其行走越障方法。背景技术[0002]走钢丝机器人是一种能够在钢丝上平衡行走的装置，可以用于娱乐表演，也可以用于极端环境下短距离运输、高压线维护除冰等工程应用领域。[0003]目前，人们通过设计不同的机构来实现机器人在钢丝