專利名稱：一種帶繩式越障機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種越障機(jī)器人，尤其涉及一種帶繩式越障機(jī)器人。
背景技術(shù)：
輪式移動以及仿生爬行或步行方式的機(jī)器人在有障礙的復(fù)雜環(huán)境下，如救援、軍事偵察以及反恐等領(lǐng)域中通常無法滿足實際需要，而繩式越障機(jī)器人可以越過數(shù)倍甚至數(shù)十倍于自身尺寸的障礙物，特別適合于有障礙物的復(fù)雜環(huán)境，其在現(xiàn)實生活及科學(xué)研究中均有廣闊的應(yīng)用前景。目前的越障機(jī)器人主要有彈跳式機(jī)器人、履帶機(jī)器人、弧形輪式機(jī)器人等。履帶機(jī) 器人和弧形輪式機(jī)器人越障能力與自身尺寸相關(guān)，不能越過數(shù)倍于自身尺寸的障礙物。彈跳式機(jī)器人雖然可以越過較大障礙物，但其控制困難，且對著陸點要求高，一旦摔倒無法站起，起跳瞬間功耗大。

實用新型內(nèi)容本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)中越障機(jī)器人越障能力有限、移動速度有限，或者控制困難、功耗高等不住等問題，提供一種帶繩式越障機(jī)器人。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種帶繩式越障機(jī)器人，包括機(jī)器人殼體，所述機(jī)器人殼體為一柱狀異形體，且在所述機(jī)器人殼體上設(shè)置行走機(jī)構(gòu)，一底盤固定在所述機(jī)器人殼體上，所述底盤上固定設(shè)置帶繩式越障機(jī)構(gòu)。所述帶繩式越障機(jī)構(gòu)包括發(fā)射腔、步進(jìn)電機(jī)、繩子、發(fā)射桿；其中所述底盤的中心處設(shè)置過線孔，三個所述發(fā)射腔均圍繞在所述過線孔旁且固定在所述底盤上，每個所述發(fā)射腔的內(nèi)部固定發(fā)射線圈，所述底盤的底部固定三個所述步進(jìn)電機(jī)，每個所述步進(jìn)電機(jī)的軸上纏繞所述繩子，所述繩子的一端纏繞在所述步進(jìn)電機(jī)的軸上，另一端穿過所述發(fā)射腔并與所述發(fā)射桿的端部連接，所述發(fā)射桿的另一端固定連接一壓電片，所述壓電片的表面固定仿壁虎腳。所述行走機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、行走輪、舵機(jī)和支撐臂，所述機(jī)器人殼體的每端均固定所述電機(jī)，每個所述電機(jī)的軸端均安裝所述行走輪；所述底盤的底部兩端均固定舵機(jī)，每個所述舵機(jī)上均固定所述支撐臂。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述發(fā)射桿呈中空狀，所述繩子的內(nèi)部設(shè)有兩根導(dǎo)線且穿過所述發(fā)射桿與所述壓電片連接。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述仿壁虎腳的表面為納米級的纖毛陣列。作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述底盤的底部一側(cè)固定設(shè)置配重塊。本實用新型的工作原理是在地面行走階段啟動電機(jī)驅(qū)動機(jī)器人前進(jìn)和后退，當(dāng)兩邊的電機(jī)速度不同時可實現(xiàn)轉(zhuǎn)向；在越障階段，機(jī)器人停止運(yùn)動，支撐臂向內(nèi)擺動直至撐到地面，通過使發(fā)射線圈通電對發(fā)射桿產(chǎn)生推力，這樣發(fā)射桿射出，由于仿壁虎腳的表面為納米級的纖毛陣列，具有很強(qiáng)的吸附力，仿壁虎腳接觸到天花板后就會粘上上面，控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動收回繩子就可以將機(jī)器人吊起，通過控制每根繩子各自的長度可以控制機(jī)器人著陸的地點，這樣就可以使機(jī)器人在空中越過障礙物。機(jī)器人著陸后，對壓電片通電，壓電片翹曲，從而使仿壁虎腳脫離天花板。壓電片斷電后，又恢復(fù)到平整狀態(tài)；步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動將繩子收回，直至發(fā)射桿回到發(fā)射腔內(nèi)。本實用新型的有益效果通過帶繩式越障方式，在保持輪式快速行進(jìn)的優(yōu)點的同時，極大地提高了機(jī)器人的越障能力，使機(jī)器人可以越過數(shù)倍甚至數(shù)十倍于自身尺寸的障礙物。同時由于在越障啟動階段，彈出的僅僅為小塊物體，所以功耗小且本實用新型中的帶繩式越障機(jī)器人重心低，所以穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)傾倒的狀況，且對著陸地形沒有特殊要求。

圖I是本實用新型帶繩式越障機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中繩子末端機(jī)構(gòu)斷電時的局部圖；圖3是圖I中繩子末端機(jī)構(gòu)通電時的局部圖；圖4是底盤上側(cè)的零件布置圖；圖5是底盤下側(cè)的零件布置圖；其中I-發(fā)射桿、2-繩子、3-行走輪、4-電機(jī)、5-底盤、6_舵機(jī)、7_支撐臂、8_步進(jìn)電機(jī)、9-機(jī)器人殼體、10-發(fā)射腔、11-發(fā)射線圈、12-壓電片、13-仿壁虎腳、14-配重塊。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述如圖1、2、3、4、5所示本實施例的一種帶繩式越障機(jī)器人，包括機(jī)器人殼體9，所述機(jī)器人殼體9為一柱狀異形體，且在所述機(jī)器人殼體9上設(shè)置行走機(jī)構(gòu)，一底盤5固定在所述機(jī)器人殼體9上，所述底盤5上固定設(shè)置帶繩式越障機(jī)構(gòu)，其中底盤5的底部一側(cè)固定設(shè)置配重塊14。如圖1、2、3、4、5所示所述帶繩式越障機(jī)構(gòu)包括發(fā)射腔10、步進(jìn)電機(jī)8、繩子2、發(fā)射桿I ;其中所述底盤5的中心處設(shè)置過線孔，三個所述發(fā)射腔10均圍繞在所述過線孔旁且固定在所述底盤5上，每個所述發(fā)射腔10的內(nèi)部固定發(fā)射線圈11，所述底盤5的底部固定三個所述步進(jìn)電機(jī)8，每個所述步進(jìn)電機(jī)8的軸上纏繞所述繩子2，所述繩子2的一端纏繞在所述步進(jìn)電機(jī)8的軸上，另一端穿過所述發(fā)射腔10并與所述發(fā)射桿I的端部連接，所述發(fā)射桿I的另一端固定連接一壓電片12，所述壓電片12的表面固定仿壁虎腳13。所述仿壁虎腳13的表面為納米級的纖毛陣列。本實施例所述發(fā)射桿I呈中空狀，所述繩子2的內(nèi)部設(shè)有兩根導(dǎo)線且穿過所述發(fā)射桿I與所述壓電片12連接。如圖1、4、5所示所述行走機(jī)構(gòu)包括電機(jī)4、行走輪3、舵機(jī)6和支撐臂7，所述機(jī)器人殼體9的每端均固定所述電機(jī)4，每個所述電機(jī)4的軸端均安裝所述行走輪3 ;所述底盤5的底部兩端均固定舵機(jī)6，每個所述舵機(jī)6上均固定所述支撐臂7。本實施例是一種帶繩式越障機(jī)器人在工作過程包括地面行走和越障兩個階段分別實現(xiàn)機(jī)器人的地面行走及越障的功能。[0025]在地面行走階段，電機(jī)4啟動后，可以驅(qū)動機(jī)器人前進(jìn)和后退，如果兩邊的電機(jī)4速度不同則可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。在越障階段，機(jī)器人停止運(yùn)動，支撐臂7向內(nèi)擺，直至撐到地面。使發(fā)射線圈11通電，對發(fā)射桿I產(chǎn)生推力，將發(fā)射桿I射出。仿壁虎腳13的表面為納米級的纖毛陣列，具有很強(qiáng)的粘附力；仿壁虎腳13接觸到天花板后就會粘在上面，控制步進(jìn)電機(jī)8轉(zhuǎn)動收回繩子2就可以將機(jī)器人吊起，通過控制三根繩子2各自的長 度可以控制機(jī)器人著陸的地點，這樣就可以使機(jī)器人在空中越過障礙物。當(dāng)機(jī)器人著陸后，對壓電片12通電，如圖3所示，壓電片12翹曲，從而使仿壁虎腳13脫離天花板。當(dāng)壓電片12斷電后，如圖2所示，所述壓電片
12又恢復(fù)到平整狀態(tài)。步進(jìn)電機(jī)8轉(zhuǎn)動將繩子2收回，直至發(fā)射桿I回到發(fā)射腔10內(nèi)。本實施例的有益效果是帶繩式越障機(jī)器人重心低，穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)傾倒的狀況，且對著陸地形沒有特殊要求，使用操作方便。
權(quán)利要求1.一種帶繩式越障機(jī)器人，包括機(jī)器人殼體(9)，其特征在于所述機(jī)器人殼體(9)為一柱狀異形體，且在所述機(jī)器人殼體(9)上設(shè)置行走機(jī)構(gòu)，一底盤(5)固定在所述機(jī)器人殼體(9)上，所述底盤(5)上固定設(shè)置帶繩式越障機(jī)構(gòu)；其中所述帶繩式越障機(jī)構(gòu)包括發(fā)射腔(10)、步進(jìn)電機(jī)(8)、繩子(2)、發(fā)射桿(I);其中所述底盤(5)的中心處設(shè)置過線孔，三個所述發(fā)射腔(10)均圍繞在所述過線孔旁且固定在所述底盤(5)上，每個所述發(fā)射腔(10)的內(nèi)部固定發(fā)射線圈(11)，所述底盤(5)的底部固定三個所述步進(jìn)電機(jī)(8)，每個所述步進(jìn)電機(jī)(8)的軸上纏繞所述繩子(2)，所述繩子(2)的一端纏繞在所述步進(jìn)電機(jī)(8)的軸上，另一端穿過所述發(fā)射腔(10)并與所述發(fā)射桿(I)的端部連接，所述發(fā)射桿(I)的另一端固定連接一壓電片(12)，所述壓電片(12)的表面固定仿壁虎腳(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶繩式越障機(jī)器人，其特征在于所述行走機(jī)構(gòu)包括電機(jī)(4)、行走輪(3)、舵機(jī)(6)和支撐臂(7)，所述機(jī)器人殼體(9)的每端均固定所述電機(jī)(4)，每個所述電機(jī)(4)的軸端均安裝所述行走輪(6);所述底盤(5)的底部兩端均固定舵機(jī)(6),每個所述舵機(jī)(6)上均固定所述支撐臂(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶繩式越障機(jī)器人，其特征在于所述發(fā)射桿(I)呈中空狀，所述繩子(2)的內(nèi)部設(shè)有兩根導(dǎo)線且穿過所述發(fā)射桿(I)與所述壓電片(12)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶繩式越障機(jī)器人，其特征在于所述仿壁虎腳(13)的表面為納米級的纖毛陣列。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶繩式越障機(jī)器人，其特征在于所述底盤(5)的底部一側(cè)固定設(shè)置配重塊(14)。
專利摘要本實用新型公開了一種帶繩式越障機(jī)器人，包括機(jī)器人殼體，所述機(jī)器人殼體為一柱狀異形體，且在所述機(jī)器人殼體上設(shè)置行走機(jī)構(gòu)，一底盤固定在所述機(jī)器人殼體上，所述底盤上固定設(shè)置帶繩式越障機(jī)構(gòu)。本實用新型的有益效果通過帶繩式越障方式，在保持輪式快速行進(jìn)的優(yōu)點的同時，極大地提高了機(jī)器人的越障能力，使機(jī)器人可以越過數(shù)倍甚至數(shù)十倍于自身尺寸的障礙物、穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)傾倒的狀況，且對著陸地形沒有特殊要求。
文檔編號B62D57/02GK202765129SQ201220454248
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者周若飛 申請人:周若飛