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原文传递一种基于磁敏橡胶黏附材料的仿生双足爬壁机器人

专利名称：	一种基于磁敏橡胶黏附材料的仿生双足爬壁机器人
摘要：	本发明属于机器人自动化技术领域，涉及一种基于磁敏橡胶黏附材料的仿生双足爬壁机器人，由两个吸附足组件、三个俯仰关节组件、两个连杆、电源装置、控制模块和无线模块组成，采用磁敏橡胶黏附材料，作为吸附足端件，采用磁场调节材料本身黏附性能，并利用磁场控制部分磁敏橡胶黏附材料发生形变形成负压来加强吸附性能；根据控制模块中软件层面的步态算法以协调各部件以实现运动，包括前进后退，交面过渡等动作；通过可编程的控制模块及无线模块，可以实现人为或自主控制，并完成一系列任务；本机器人可搭载一定载荷和各种检测、侦察模块，用于面向复杂形貌和湿滑、油污环境下的结构(建筑、路桥、船舶、装备等)表面检测、情报侦察等工作。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆邮电大学
发明人：	李锐;冯甚尧;杨平安;李嫄源;刘琳;肖启鹏;冉超
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910163173.8
公开号：	CN109850027A
代理机构：	北京同恒源知识产权代理有限公司
代理人：	赵荣之
分类号：	B62D57/024(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	400065 重庆市南岸区黄桷垭崇文路2号
主权项：	1.一种基于磁敏橡胶黏附材料的仿生双足爬壁机器人，其特征在于，包括吸附足组件、俯仰关节组件、控制模块和电源装置；所述吸附足组件包括由具有黏附能力和弹性变形能力的磁敏橡胶黏附材料构成的第一吸附足端件和第二吸附足端件，所述第一吸附足端件和第二吸附足端件中部分别放置有第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一吸附足端件和第二吸附足端件外分别卡设有第一固定夹具和第二固定夹具，所述第一固定夹具和第二固定夹具远离第一吸附足端件和第二吸附足端件的一端还分别一体成型安装有成对的第一俯仰关节连杆和第二俯仰关节连杆；所述俯仰关节组件包括分别与第一俯仰关节连杆铰接的第一连杆和分别与第二俯仰关节连杆铰接的第二连杆，所述第一连杆与第二连杆的自由端相互铰接，所述第一连杆与第一俯仰关节连杆铰接处固定安装有带第一舵机的第一舵机转轴，所述第二连杆与第二俯仰关节连杆铰接处固定安装有带第三舵机的第三舵机转轴，所述第一连杆与第二连杆的铰接处固定安装有带第二舵机的第二舵机转轴；所述控制模块和电源装置嵌设于第一连杆之间，所述电源装置与控制模块电连接，所述控制模块与第一电磁铁、第二电磁铁、第一舵机、第二舵机和第三舵机电连接。 2.如权利要求1所述的仿生双足爬壁机器人，其特征在于，所述第一吸附足端件和第二吸附足端件均采用磁敏橡胶黏附材料作为基底，所述第一吸附足端件和第二吸附足端件的足端面均为平面形态，足端面中间分布着变形性磁敏橡胶黏附材料和黏附性磁敏橡胶黏附材料。 3.如权利要求2所述的仿生双足爬壁机器人，其特征在于，所述第一吸附足端件和第二吸附足端件的足端面由黏附性较强的黏附性磁敏橡胶黏附材料以圆环、椭圆环及多边形环中的其中一种作为平面外圈，所述可发生弹性形变的变形性磁敏橡胶黏附材料分布在除外圈之外部分。 4.如权利要求2所述的仿生双足爬壁机器人，其特征在于，所述第一吸附足端件和第二吸附足端件的足端面由多个变形性磁敏橡胶黏附材料的小片与黏附性磁敏橡胶黏附材料交错分布，所述小片为圆、不规则圆及多边形形状，各小片之间以等距或不等距的方式分布，各小片之间分布着黏附性较强的黏附性磁敏橡胶黏附材料。 5.如权利要求3或4任一所述的仿生双足爬壁机器人，其特征在于，所述第一固定夹具和第二固定夹具呈三爪状，所述第一固定夹具和第二固定夹具均包括三个以120°间隔分布在圆盘边缘的夹杆。 6.如权利要求5所述的仿生双足爬壁机器人，其特征在于，所述第一吸附足端件和第二吸附足端件呈圆盘状。 7.如权利要求6所述的仿生双足爬壁机器人，其特征在于，所述第一电磁铁、第二电磁铁分别通过螺丝固定在第一固定夹具、第二固定夹具上方的圆盘上。 8.如权利要求7所述的仿生双足爬壁机器人，其特征在于，还包括与控制模块信号连接的无线模块，所述控制模块采集的数据经过无线模块传输至外部设备。 9.如权利要求8所述的仿生双足爬壁机器人，其特征在于，第一电磁铁、第二电磁铁与对应的第一吸附足端件和第二吸附足端件存在空隙，使对应的变形性磁敏橡胶黏附材料有一定的运动空间，保证第一吸附足端件和第二吸附足端件与对应的变形性磁敏橡胶黏附材料之间的间隙控制在变形性磁敏橡胶黏附材料受到电磁吸力后，发生形变使之向对应的第一电磁铁、第二电磁铁方向运动，并稳定的保持形变状态的范围内。
所属类别：	发明专利