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原文传递全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人

专利名称：	全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人
摘要：	本发明涉及一种全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人，其解决了现有仿尺蠖机器人灵活性差、柔顺性差和活动自由度低的技术问题，其包括前肢、躯干和后肢，躯干包括躯干弹簧、左钢丝绳、右钢丝绳、上钢丝绳和下钢丝绳；躯干弹簧的前端与前肢固定连接，后端与后肢固定连接；躯干弹簧上沿圆周均匀设有四组孔道，左钢丝绳、右钢丝绳、上钢丝绳和下钢丝绳分别穿过躯干弹簧的四组孔道，左钢丝绳、右钢丝绳、上钢丝绳和下钢丝绳的前端分别与躯干弹簧的前端固定连接；后肢设有驱动装置，左钢丝绳、右钢丝绳、上钢丝绳和下钢丝绳的后部分与驱动装置连接。本发明线驱动弹簧式的软体躯干可实现机器人空间大范围弯曲与伸缩，广泛用于可连续变形的软体机器人领域。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	哈工大(威海)创新创业园有限责任公司
发明人：	赵建文;杨朋朋;邢志广;黄博
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910727968.7
公开号：	CN110395327A
代理机构：	威海科星专利事务所
代理人：	孙小栋
分类号：	B62D57/02(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	264209 山东省威海市环翠区火炬高技术产业开发区文化西路2号
主权项：	1.一种全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人，包括前肢、躯干和后肢，其特征在于，所述躯干包括躯干弹簧、左钢丝绳、右钢丝绳、上钢丝绳和下钢丝绳；所述躯干弹簧的前端与前肢固定连接，后端与后肢固定连接；所述躯干弹簧上沿圆周均匀设有四组孔道，所述左钢丝绳、右钢丝绳、上钢丝绳和下钢丝绳分别穿过躯干弹簧的四组孔道，左钢丝绳、右钢丝绳、上钢丝绳和下钢丝绳的前端分别与躯干弹簧的前端固定连接；所述后肢设有驱动装置，所述左钢丝绳、右钢丝绳、上钢丝绳和下钢丝绳的后部分与驱动装置连接。 2.根据权利要求1所述的全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人，其特征在于，所述后肢包括底盘，所述驱动装置包括第一舵机、第一绕线轮、第二舵机、第二绕线轮、第三舵机、第三绕线轮、第四舵机、第四绕线轮、导向轮安装板、第一左导向轮、第二左导向轮、第一右导向轮、第二右导向轮、第一上导向轮、第二上导向轮、第一下导向轮和第二下导向轮，所述第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机分别与底盘连接，所述第一舵机、第二舵机、第四舵机和第三舵机一字型排列，所述第一绕线轮与第一舵机的输出转轴连接，所述第二绕线轮与第二舵机的输出转轴连接，所述第三绕线轮与第三舵机的输出转轴连接，所述第四绕线轮与第四舵机的输出转轴连接；所述导向轮安装板与底盘固定连接，所述第一左导向轮、第二左导向轮、第一右导向轮和第二右导向轮分别通过支架与导向轮安装板连接；所述第一上导向轮通过支架与底盘连接，第二上导向轮通过支架与导向轮安装板连接，第一下导向轮通过支架与底盘连接，第二下导向轮通过支架与导向轮安装板连接；所述第一左导向轮、第二左导向轮、第一右导向轮和第二右导向轮的中心横截面在同一平面上；所述第一上导向轮和第二上导向轮倾斜布置，第一上导向轮的中心横截面和第二上导向轮的中心横截面在同一平面上；所述第一下导向轮和第二下导向轮倾斜布置，第一下导向轮的中心横截面和第二下导向轮的中心横截面在同一平面上；所述左钢丝绳的后部分穿过底盘，依次绕过第一左导向轮、第二左导向轮，左钢丝绳的后端与第一绕线轮连接；所述右钢丝绳的后部分穿过底盘，依次绕过第一右导向轮、第二右导向轮，右钢丝绳的后端与第二绕线轮连接；所述上钢丝绳的后部分穿过底盘，依次绕过第一上导向轮、第二上导向轮，上钢丝绳的后端与第三绕线轮连接；所述下钢丝绳的后部分穿过底盘，依次绕过第一下导向轮、第二下导向轮，下钢丝绳的后端与第四绕线轮连接；所述躯干弹簧的后端与后肢的底盘固定连接。 3.根据权利要求2所述的全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人，其特征在于，所后肢还包括后吸附机构、左升降式后轮和右升降式后轮；所述后吸附机构与底盘的底部连接，所述左升降式后轮与底盘的左侧连接，右升降式后轮与底盘的右侧连接；所述前肢包括升降式前轮、基座和前吸附机构，所述升降式前轮与基座连接，所述前吸附机构与基座的底部连接。 4.根据权利要求3所述的全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人，其特征在于，所述升降式前轮包括连接杆、减震器、轮叉座、轮叉和转轮，所述减震器的一端与连接杆固定连接，减震器的另一端与轮叉座固定连接，所述轮叉通过轴承与轮叉座转动连接，所述转轮与通过轴承与轮叉转动连接，连接杆与基座固定连接；所述左升降式后轮的结构与升降式前轮的结构相同，所述右升降式后轮的结构与升降式前轮的结构相同。 5.根据权利要求4所述的全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人，其特征在于，所述前吸附机构为前电磁吸盘，后吸附机构为后电磁吸盘。 6.根据权利要求1所述的全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人，其特征在于，所述后肢包括底盘，所述驱动装置包括左伺服电机、右伺服电机、上伺服电机、下伺服电机、左螺纹杆、右螺纹杆、上螺纹杆、下螺纹杆、十字型导向轮安装架、左侧导向轮、右侧导向轮、上侧导向轮、下侧导向轮和伺服电机支架，所述伺服电机支架与底盘固定连接，所述左伺服电机、右伺服电机、上伺服电机、下伺服电机分别与伺服电机支架固定连接，所述左伺服电机、右伺服电机、上伺服电机和下伺服电机在同一圆周方向上均布，所述左螺纹杆与左伺服电机的输出轴固定连接，右螺纹杆与右伺服电机的输出轴固定连接，上螺纹杆与上伺服电机的输出轴固定连接，下螺纹杆与下伺服电机的输出轴固定连接，所述十字型导向轮安装架与伺服电机支架固定连接，所述左侧导向轮、右侧导向轮、上侧导向轮、下侧导向轮分别与十字型导向轮安装架的左端、右端、上端、下端连接；所述左钢丝绳的后部分穿过底盘，先绕过左侧导向轮后转弯90°再缠绕在左螺纹杆的螺纹槽内并固定端部；所述右钢丝绳的后部分穿过底盘，先绕过右侧导向轮后转弯90°再缠绕在右螺纹杆的螺纹槽内并固定端部；所述上钢丝绳的后部分穿过底盘，先绕过上侧导向轮后转弯90°再缠绕在上螺纹杆的螺纹槽内并固定端部；所述下钢丝绳的后部分穿过底盘，先绕过下侧导向轮后转弯90°再缠绕在下螺纹杆的螺纹槽内并固定端部；所述躯干弹簧的后端与后肢的底盘固定连接。 7.根据权利要求6所述的全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人，其特征在于，所后肢还包括后吸附机构、左升降式后轮和右升降式后轮；所述后吸附机构与底盘的底部连接，所述左升降式后轮与底盘的左侧连接，右升降式后轮与底盘的右侧连接；所述前肢包括升降式前轮、基座和前吸附机构，所述升降式前轮与基座连接，所述前吸附机构与基座的底部连接。 8.根据权利要求7所述的全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人，其特征在于，所述升降式前轮包括连接杆、减震器、轮叉座、轮叉和转轮，所述减震器的一端与连接杆固定连接，减震器的另一端与轮叉座固定连接，所述轮叉通过轴承与轮叉座转动连接，所述转轮与通过轴承与轮叉转动连接，连接杆与基座固定连接；所述左升降式后轮的结构与升降式前轮的结构相同，所述右升降式后轮的结构与升降式前轮的结构相同。 9.根据权利要求8所述的全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人，其特征在于，所述前吸附机构为前电磁吸盘，后吸附机构为后电磁吸盘。 10.根据权利要求9所述的全向弯曲仿尺蠖软体蠕动机器人，其特征在于，所述左螺纹杆、右螺纹杆、上螺纹杆和下螺纹杆的螺纹为矩形螺纹，左螺纹杆、右螺纹杆、上螺纹杆和下螺纹杆的螺纹槽的底部设有圆弧形槽面。
所属类别：	发明专利