專利名稱：微型雙足壁面行走機(jī)器人機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型雙足壁面清潔機(jī)器人機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種用于光滑壁面自主移動的微型雙足壁面行走機(jī)器人機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
壁面移動機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件的缺陷與安全檢測、噴涂、除銹等自動化的基礎(chǔ)；此外，壁面移動機(jī)器人在軍事偵察、太陽能板自動除塵、高層建筑玻璃幕墻的自動清潔等方面有著重要應(yīng)用。目前，雖然國內(nèi)外許多高校及研究單位開發(fā)了一些壁面移動機(jī)器人機(jī)構(gòu)，但大多數(shù)體積大、自身載荷重、制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種微型雙足壁面行走機(jī)器人機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、成本低、重量輕、驅(qū)動元件少，控制簡單，具有行走、越障等功能，解決目前壁面行走機(jī)器人體積大、自身載荷重、制造成本高等缺點(diǎn)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種微型雙足壁面行走機(jī)器人機(jī)構(gòu)，它包括第一齒輪、第一離合器、第一軸、第二齒輪、第二軸、第三齒輪、第二離合器、第三軸、機(jī)器人機(jī)架、第一行走吸附足、第二行走吸附足、第一轉(zhuǎn)動副、第二轉(zhuǎn)動副、第三轉(zhuǎn)動副、第一螺旋副、第一圓柱副、 第四轉(zhuǎn)動副、第二螺旋副、第二圓柱副、第一驅(qū)動、第二驅(qū)動、第三驅(qū)動，其特征是所述的第一齒輪與第一軸通過第一離合器連接，并與第二齒輪嚙合；第一軸與機(jī)器人機(jī)架以第一轉(zhuǎn)動副連接，第二齒輪固定在第二軸上，并與第一齒輪、第三齒輪嚙合；第二軸與機(jī)器人機(jī)架以第二轉(zhuǎn)動副、第四轉(zhuǎn)動副連接；第三齒輪通過第二離合器與第三軸連接；第三軸與機(jī)器人機(jī)架以第三轉(zhuǎn)動副連接，并與第二行走吸附足以第二螺旋副連接；第一行走吸附足與機(jī)器人機(jī)架以第一圓柱副連接，與第一軸以第一螺旋副連接；第二行走吸附足與機(jī)器人機(jī)架以第二圓柱副連接，與第三軸以第二螺旋副連接；第一驅(qū)動加載在第一軸上；第二驅(qū)動加載在第二軸上；第三驅(qū)動加載在第三軸上。當(dāng)?shù)谝恍凶呶阶闩c第二行走吸附足同時(shí)吸附在工作壁面上，且第一離合器與第二離合器合上時(shí)，機(jī)器人機(jī)構(gòu)為一定軸輪系，機(jī)器人具有最大負(fù)載能力，可作為機(jī)器人工作狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝恍凶呶阶阄皆诠ぷ鞅诿嫔?，第二行走吸附足與工作壁面非吸附，且第一離合器合上，第二離合器松開時(shí)，機(jī)器人機(jī)構(gòu)為以第一齒輪為中心輪，第二齒輪和第三齒輪為行星輪、機(jī)器人機(jī)架為系桿的行星輪系；第二驅(qū)動通過第二軸，驅(qū)動第二齒輪，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人以第一行走吸附足為中心，旋轉(zhuǎn)跨步行走；且加載在第三軸上的第三驅(qū)動通過第二螺旋副，可使第二行走足抬升，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人第二行走吸附足的越障功能。類似地，當(dāng)?shù)诙凶呶阶阄皆诠ぷ鞅诿嫔?，第一行走吸附足與工作壁面非吸附，且第二離合器合上，第一離合器松開時(shí)，機(jī)器人機(jī)構(gòu)為以第三齒輪為中心輪，第二齒輪和第一齒輪為行星輪、機(jī)器人機(jī)架為系桿的行星輪系，驅(qū)動通過第二軸，驅(qū)動第二齒輪，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人以第二行走吸附足為中心，旋轉(zhuǎn)跨步行走；且加載在第第一軸上的第一驅(qū)動通過第一螺旋副可使第一行走足抬升，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人第一行走足的越障功能。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果該機(jī)器人機(jī)構(gòu)通過行走吸附足與離合器之間的配合，可實(shí)現(xiàn)定軸輪系與行星輪系之間的變換，從而保證了工作狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)定與較大的負(fù)載能力，且行走方式簡單、驅(qū)動少。同時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、成本低、重量輕、控制簡單，負(fù)載力大，具有行走、越障等功能。


圖1為本發(fā)明機(jī)器人機(jī)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明工作狀態(tài)機(jī)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明第一行走吸附足吸附于壁面時(shí)旋轉(zhuǎn)跨步行走示意圖。圖4為本發(fā)明第二行走吸附足吸附于壁面時(shí)，旋轉(zhuǎn)跨步行走示意圖。在圖中1、第一齒輪2、第一離合器3、第一軸4、第二齒輪5、第二軸6、第三齒輪7、第二離合器8、第三軸9、機(jī)器人機(jī)架10、第一行走吸附足11、第二行走吸附足12、 第一轉(zhuǎn)動副13、第二轉(zhuǎn)動副14、第三轉(zhuǎn)動副15、第一螺旋副16、第一圓柱副17、第四轉(zhuǎn)動副18、第二螺旋副19、第二圓柱副20、第一驅(qū)動21、第二驅(qū)動22、第三驅(qū)動23、壁
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)一步說明。該微型雙足壁面行走機(jī)器人機(jī)構(gòu)，含有第一齒輪1、第一離合器2、第一軸3、第二齒輪4、第二軸5、第三齒輪6、第二離合器7、第三軸8、機(jī)器人機(jī)架9、第一行走吸附足10、第二行走吸附足11、第一轉(zhuǎn)動副12、第二轉(zhuǎn)動副13、第三轉(zhuǎn)動副14、第一螺旋副15、第一圓柱副16、第四轉(zhuǎn)動副17、第二螺旋副18、第二圓柱副19。其特征是所述的第一齒輪1與第一軸3通過第一離合器2連接，并與第二齒輪4嚙合；第一軸3與機(jī)器人機(jī)架9以第一轉(zhuǎn)動副 12連接，第二齒輪4固定在第二軸5上，并與第一齒輪1、第三齒輪6嚙合；第二軸5與機(jī)器人機(jī)架9以第二轉(zhuǎn)動副13、第四轉(zhuǎn)動副17連接；第三齒輪6通過第二離合器7與第三軸8 連接；第三軸8與機(jī)器人機(jī)架9以第三轉(zhuǎn)動副14連接，并與第二行走吸附足11以第二螺旋副18連接；第一行走吸附足10與機(jī)器人機(jī)架9以第一圓柱副16連接，與第一軸3以第一螺旋副15連接；第二行走吸附足11與機(jī)器人機(jī)架9以第二圓柱副19連接，與第三軸8以第二螺旋副18連接；第一驅(qū)動20加載在第一軸3上；第二驅(qū)動21加載在第二軸5上；第三驅(qū)動22加載在第三軸8上。當(dāng)?shù)谝恍凶呶阶?0與第二行走吸附足11同時(shí)吸附在工作壁面23上，且第一離合器2與第二離合器7合上時(shí)，機(jī)器人機(jī)構(gòu)為一定軸輪系，機(jī)器人具有最大負(fù)載能力，可作為機(jī)器人工作狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝恍凶呶阶?0吸附在工作壁面23上，第二行走吸附足11與工作壁面23非吸附，且第一離合器2合上，第二離合器7松開時(shí)，機(jī)器人機(jī)構(gòu)為以第一齒輪1為中心輪，第二齒輪4和第三齒輪6為行星輪、機(jī)器人機(jī)架9為系桿的行星輪系；第二驅(qū)動21通過第二軸5，驅(qū)動第二齒輪4，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人以第一行走吸附足 10為中心，旋轉(zhuǎn)跨步行走；且加載在第三軸8上的第三驅(qū)動22通過第二螺旋副18，可實(shí)現(xiàn)第二行走吸附足11的抬腿，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人第二行走吸附足11的越障功能。類似地，當(dāng)?shù)诙凶呶阶?1吸附在工作壁面23上，第一行走吸附足10與工作壁面23非吸附，且第二離合器7合上，第一離合器2松開時(shí)，機(jī)器人機(jī)構(gòu)為以第三齒輪6為中心輪，第二齒輪4和第一齒輪1為行星輪、機(jī)器人機(jī)架9為系桿的行星輪系，驅(qū)動21通過第二軸5，驅(qū)動第二齒輪4，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人以第二行走吸附足11為中心，旋轉(zhuǎn)跨步行走；且加載在第第一軸3上的第一驅(qū)動20通過第一螺旋副15可實(shí)現(xiàn)第一行走吸附足10的抬腿，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人第一行走吸附足10的越障功能。
權(quán)利要求
1. 一種微型雙足壁面行走機(jī)器人機(jī)構(gòu)，它包括第一齒輪、第一離合器、第一軸、第二齒輪、第二軸、第三齒輪、第二離合器、第三軸、機(jī)器人機(jī)架、第一行走吸附足、第二行走吸附足、第一轉(zhuǎn)動副、第二轉(zhuǎn)動副、第三轉(zhuǎn)動副、第一螺旋副、第一圓柱副、第四轉(zhuǎn)動副、第二螺旋副、第二圓柱副、第一驅(qū)動、第二驅(qū)動、第三驅(qū)動，其特征是所述的第一齒輪與第一軸通過第一離合器連接，并與第二齒輪嚙合；第一軸與機(jī)器人機(jī)架以第一轉(zhuǎn)動副連接，第二齒輪固定在第二軸上，并與第一齒輪、第三齒輪嚙合；第二軸與機(jī)器人機(jī)架以第二轉(zhuǎn)動副、第四轉(zhuǎn)動副連接；第三齒輪通過第二離合器與第三軸連接；第三軸與機(jī)器人機(jī)架以第三轉(zhuǎn)動副連接，并與第二行走吸附足以第二螺旋副連接；第一行走吸附足與機(jī)器人機(jī)架以第一圓柱副連接，與第一軸以第一螺旋副連接；第二行走吸附足與機(jī)器人機(jī)架以第二圓柱副連接，與第三軸以第二螺旋副連接；第一驅(qū)動加載在第一軸上；第二驅(qū)動加載在第二軸上；第三驅(qū)動加載在第三軸上。
全文摘要
一種微型雙足壁面行走機(jī)器人機(jī)構(gòu)，第二軸與機(jī)器人機(jī)架以第二轉(zhuǎn)動副、第四轉(zhuǎn)動副連接；第三齒輪通過第二離合器與第三軸連接；第三軸與機(jī)器人機(jī)架以第三轉(zhuǎn)動副連接，并與第二行走吸附足以第二螺旋副連接；第一行走吸附足與機(jī)器人機(jī)架以第一圓柱副連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果該機(jī)器人機(jī)構(gòu)通過行走吸附足與離合器之間的配合，可實(shí)現(xiàn)定軸輪系與行星輪系之間的變換，從而保證了工作狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)定與較大的負(fù)載能力，且行走方式簡單、驅(qū)動少。同時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、成本低、重量輕、控制簡單，負(fù)載力大，具有行走、越障等功能。
文檔編號B62D57/024GK102259671SQ20111017322
公開日2011年11月30日 申請日期2011年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月25日
發(fā)明者周少玲, 毛志偉, 羅香彬, 葛文韜 申請人:南昌大學(xué)