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原文传递一种可墙角翻转的四足吸附式攀爬机器人

专利名称：	一种可墙角翻转的四足吸附式攀爬机器人
摘要：	本发明涉及属于爬墙机器人技术领域，一种可墙角翻转的四足吸附式攀爬机器人，包括硬件部分，气动吸附部分，远程遥控部分。硬件部分包括主体结构和移动结构，主体结构包括整体呈六边形带有用于固定零件的通孔的板状的顶盖1、整体呈六边形带有用于固定零件的通孔的板状的底盘2、成直角结构的四个U型件3，顶盖1与底盘2之间通过U型件3连接。本发明的有益效果是：造价低廉，本爬墙机器人造价低廉，可以实现多种指令。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	太原理工大学
发明人：	李卫国;戴自立;刘鹏;王维
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201910337090.6
公开号：	CN110077482A
代理机构：	太原市科瑞达专利代理有限公司
代理人：	李富元
分类号：	B62D57/024(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	030024 山西省太原市万柏林区迎泽西大街79号
主权项：	1.一种可墙角翻转的四足吸附式攀爬机器人，其特征在于：包括硬件部分，气动吸附部分，远程遥控部分；硬件部分包括主体结构和移动结构，主体结构包括整体呈六边形带有用于固定零件的通孔的板状的顶盖1、整体呈六边形带有用于固定零件的通孔的板状的底盘2、成直角结构的四个U型件3，顶盖1与底盘2之间通过U型件3连接，每个U型件3与顶盖1、底盘2通过螺纹连接形成稳定的主体结构，主体结构的作用是封闭内部零部件，并为内部零件提供合适的安装位置；移动结构是机器人的腿部部分，机器人腿部部分是由四条足组成，每条足分别由第一舵机4，第一舵机盒5，第一舵盘6，第二舵机7，第二舵机盒8，第二舵盘9，吸盘固定盖10，吸盘11，金具12组成，第一舵机4通过螺纹连接固定在第一舵机盒5中，第一舵机4的伸出轴与第一舵盘6的盲孔过盈配合，第一舵盘6与U型件3通过螺纹连接，第二舵机7的伸出轴与第二舵盘9的盲孔过盈配合，第二舵盘9与第一舵机盒5通过螺纹连接，第二舵机7通过螺纹连接固定在第二舵机盒8中，金具12与吸盘11通过螺纹连接形成真空吸盘，吸盘固定盖10与第二舵机盒8通过螺纹连接，吸盘固定盖10与第二舵机盒8连接后内部形成的空腔，金具12与空腔相嵌合，从而使之形成转动副，作用是既可以保证吸盘固定不下落，又可以保证正常转动；气动吸附部分是由电池座13、电池14、驱动板15以及两个气动结构组成，电池14安装在电池座13中形成电池组，作用是给驱动板15供电，驱动板15上安装有STM32单片机23，STM32单片机23控制真空气泵16的通断，每个气动结构包括真空气泵16、第一电池阀18、第一电磁阀固定件19、第二电磁阀20、第二电磁阀固定件21、三通接头22以及若干气管，其中，真空气泵16通过气管与三通接头22连接，三通接头22通过气管与第一电磁阀18、第二电磁阀20连接，第一电磁阀18通过气管与金具12的出气口相连，真空气泵16通过气泵固定件 17螺纹连接在底盘2上，第一电磁阀18通过第一电磁阀固定件19螺纹连接在底盘2上，第二电磁阀20通过第二电磁阀固定件21螺纹连接在底盘2上，真空气泵16放在底盘2中间，第一三通接口22放在真空气泵16的入气口上，第一电磁阀18固定在U型件3的内侧，驱动板15固定在真空气泵16的左侧，电池座13固定在真空气泵16的右侧；远程遥控部分由STM32单片机23，摄像头24、发射器25、手机接收器26、第三舵机28、蓝牙模块29组成，所有指令包括在视频显示界面30显示的前进指令33、后退指令34、左移指令31、右移指令36、上墙指令32、下墙指令35、参数微调指令37，每个指令包含自己各自独特的动作组，蓝牙模块29作用是在手机与STM32单片机23之间进行数据的传输以及指令的运行，将STM32单片机23与蓝牙模块29连接，蓝牙模块29与手机通过蓝牙连接，手机接收器26、摄像头24、发射器25用于图像传输，将手机接收器26与手机接口相连，将第三舵机28与摄像头24相连，安装在顶盖1上，作用是为机器人提供360°的视野，使用调试软件调试好每个指令相对应的动作组，下载到STM32单片机23内，通过中断的程序，各个指令可以通过串口RXD/TXD向该模块发送指令，蓝牙模块可以通过IO口向STM32单片机23发送指令，STM32单片机23则可通过IO口控制硬件结构，从而执行各自指令对应的动作组。 2.根据权利要求1所述的一种可墙角翻转的四足吸附式攀爬机器人，其特征在于：行进过程中的步态呈平面类四杆机构传动方式行进，利用每个舵机可调转转动方向的特性，类四杆机构不用限制于四杆机构的杆长条件，利用双类四杆机构的行进步态，机器人可以在墙面间灵活移动；四条腿分别命名为第一腿、第二腿、第三腿、第四腿，第一杆和第三杆分别代表第一腿和第三腿，第二杆代表第一U型件和第三U型件之间的距离，第四杆是第一腿和第三腿两个吸盘之间的距离，第五杆和第七杆分别代表第二腿和第四腿，第六杆代表第二U型件和第四U型件之间的距离，第八杆是第二腿和第四腿两个吸盘之间的距离，静止时，将前进方向规定为正方向，从而达到前进时的初始状态；前进动作，细分为以下三个动作，动作一：第二腿、第四腿松开，第一腿、第三腿固定，第四杆固定不动，第一杆逆时针旋转，第三杆顺时针旋转，带动第二杆移动，进而使整个机身前移，动作二：在动作一的基础上，第二腿、第四腿固定，第一腿、第三腿松开，第八杆固定不动，第五杆顺时针，第七杆逆时针转动，带动第六杆移动，从而使机身再次前移，动作三：第一杆、第二杆、第三杆、第四杆回到初始状态，与此同时，第一腿和第三腿恢复到初始状态，第一腿和第三腿重复以上过程时第二腿和第四腿恢复到初始状态，重复以上过程便可使该机器人前进；后退动作，将后退方向规定为正方向，将四条腿呈垂直于正方向水平排列，即可达到后退方向的初始状态，相比于前进动作，将腿部转动方向调成反方向即可；左移动作，将左移方向规定为正方向，将四条腿呈垂直于正方向水平排列，即可达到左右移方向的初始状态，动作一：第一腿、第三腿松开，第二腿、第四腿固定，第八杆固定不动，第七杆逆时针旋转，第五杆顺时针旋转，带动第六杆移动，进而使整个机身前移，动作二：在动作一的基础上，第一腿、第三腿固定，第二腿、第四腿松开，第四杆固定不动，第一杆顺时针，第三杆逆时针转动，带动第二杆移动，从而使机身再次前移，动作三：第五杆、第六杆、第七杆、第八杆回到初始状态；右移动作：保持左右移的初始状态，相比于左移动作，将腿部转动方向调成反方向即可。
所属类别：	发明专利