本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種曲面適應(yīng)裝置及曲面適應(yīng)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

在工程實(shí)施過程中或者機(jī)器人運(yùn)動過程中，工程機(jī)械或者機(jī)器人的支撐面常常難以保證為一個良好運(yùn)作環(huán)境的平面，所以實(shí)踐中常常面對曲面上作業(yè)的問題，現(xiàn)有的技術(shù)面對曲面多采用，手動調(diào)節(jié)各支撐點(diǎn)的高度從而保證作業(yè)平穩(wěn)，但是常常效率低，不可靠。

在大型的工程實(shí)施過程中，往往需要進(jìn)行高空作業(yè)。現(xiàn)行的方法主要有以下幾種。一種為對作業(yè)人員采用吊索的方式，從建筑物最上面開始下放繩索，使作業(yè)人員到達(dá)指定的高度，進(jìn)行作業(yè)。該方法需要事先確定作業(yè)范圍，一次只能作業(yè)豎直方向的作業(yè)范圍，作業(yè)范圍有限。一種是采用大型工程車輛，通過工程車輛上的起重吊籃將作業(yè)人員送至作業(yè)區(qū)域進(jìn)行作業(yè)。該方法的靈活性好，但是成本過高。一種方法是采用搭建腳手架的方式進(jìn)行作業(yè)。該方法穩(wěn)定且安全系數(shù)高。但是搭建腳手架需要的周期和成本都大，不適宜小面積范圍的作業(yè)要求。再加上高空作業(yè)所面對的多位曲面，現(xiàn)有的技術(shù)難以在曲面上尋找支撐進(jìn)行作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中工程機(jī)械或者機(jī)器人在曲面上難以尋找到穩(wěn)定支撐點(diǎn)的問題，提供了一種能夠自適應(yīng)曲面的曲面適應(yīng)裝置，包括夾緊單元，所述夾緊單元包括至少兩個夾緊結(jié)構(gòu)、伸縮桿、夾緊部件，所述夾緊單元中的夾緊結(jié)構(gòu)并排設(shè)置，所述夾緊單元中至少兩個相鄰的所述夾緊結(jié)構(gòu)之間形成有第一安裝空間，所述伸縮桿設(shè)置在所述第一安裝空間內(nèi)；所述夾緊部件連接所述至少兩個夾緊結(jié)構(gòu)，用于在第一狀態(tài)時(shí)，使所述第一安裝空間體積減小從而使所述伸縮桿與所述夾緊結(jié)構(gòu)固定，還用于在第二狀態(tài)時(shí)，使所述伸縮桿可相對于所述第一安裝空間擺動并延著所述伸縮桿的軸線方向移動。

進(jìn)一步地，還包括設(shè)置在所述伸縮桿徑向方向上的夾緊塊，所述夾緊塊設(shè)置在所述第一安裝空間內(nèi)，所述夾緊塊上設(shè)有與所述伸縮桿直徑相匹配的通孔，所述伸縮桿穿過所述通孔，所述夾緊塊上延著所述通孔的徑向方向設(shè)有通槽，所述夾緊塊上設(shè)置有限位結(jié)構(gòu)，所述限位結(jié)構(gòu)用于與所述夾緊結(jié)構(gòu)配合限制所述通槽的寬度方向，使所述通槽的寬度方向與所述夾緊結(jié)構(gòu)在所述第一狀態(tài)時(shí)的運(yùn)動方向一致。

進(jìn)一步地，所述夾緊塊上的通槽數(shù)量為一個，或者所述通槽包括設(shè)置在所述伸縮桿兩側(cè)的第一通槽和第二通槽。

進(jìn)一步地，在垂直于所述伸縮桿的平面上，所述夾緊塊存在夾緊塊幾何尺寸，所述第一安裝空間存在第一安裝空間幾何尺寸，所述夾緊塊尺寸和所述第一安裝空間尺寸限制所述夾緊塊上的通槽的寬度方向與所述夾緊結(jié)構(gòu)在所述第一狀態(tài)時(shí)的運(yùn)動方向保持一致，或者，

位于所述第一安裝空間內(nèi)，所述夾緊塊和所述夾緊結(jié)構(gòu)中的一個上設(shè)置有銷孔，所述夾緊塊和所述夾緊結(jié)構(gòu)中的另一個上設(shè)置有與所述銷孔配合的銷軸，所述銷軸的徑向尺寸小于所述銷孔的徑向尺寸。

進(jìn)一步地，所述夾緊塊外形為球形，所述通孔的軸線穿過所述夾緊塊的中心，所述第一安裝空間包括設(shè)置在所述夾緊結(jié)構(gòu)上與所述夾緊塊配合的凹槽。

進(jìn)一步地，所述伸縮桿徑向方向上設(shè)置有凸臺，所述凸臺設(shè)置在所述第一安裝空間內(nèi)，在所述第一狀態(tài)時(shí)的所述夾緊結(jié)構(gòu)的運(yùn)動方向上，所述凸臺與臨近的所述夾緊結(jié)構(gòu)的距離之和小于所述相鄰?qiáng)A緊結(jié)構(gòu)之間的距離。

進(jìn)一步地，所述伸縮桿兩端分別安裝有端蓋和曲面接觸結(jié)構(gòu)，所述端蓋與所述夾緊結(jié)構(gòu)之間設(shè)有套設(shè)在所述伸縮桿上的第一彈性件，所述曲面接觸結(jié)構(gòu)與所述夾緊結(jié)構(gòu)之間設(shè)有套設(shè)在所述伸縮桿上的第二彈性件。

進(jìn)一步地，所述至少兩個夾緊結(jié)構(gòu)上設(shè)有第二通孔，所述夾緊部件包括穿過第二通孔的夾緊桿，所述夾緊部件還包括設(shè)置在所述夾緊桿一端或兩端的夾緊螺母，或者所述夾緊部件還包括設(shè)置在所述夾緊桿一端或兩端的偏心壓緊裝置。

進(jìn)一步地，還包括設(shè)置在所述夾緊單元周圍的機(jī)架，所述機(jī)架包括第一機(jī)架和第二機(jī)架，所述第一機(jī)架和所述第二機(jī)架之間設(shè)有定位桿，所述夾緊結(jié)構(gòu)上設(shè)有與所述定位桿匹配的凹槽或通孔。

進(jìn)一步地，所述夾緊單元包括多個，所述夾緊單元并排設(shè)置，所述夾緊結(jié)構(gòu)上靠近相鄰的夾緊單元位置處設(shè)有與所述定位桿匹配的所述凹槽，至少部分相鄰的所述夾緊單元共同匹配于一根定位桿。

本實(shí)用新型另一方面還提供了一種曲面適應(yīng)機(jī)器人，包括上述的曲面適應(yīng)裝置。使得機(jī)器人能夠在曲面平穩(wěn)行走，平穩(wěn)作業(yè)。

通過上述實(shí)施例的技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例中的曲面適應(yīng)裝置和曲面適應(yīng)機(jī)器人能夠自適應(yīng)不同曲面的曲率，繼而在保持剛性固定，其上的機(jī)器人或者工程機(jī)械提供了良好的地形適應(yīng)能力，曲面適應(yīng)能力和穩(wěn)定支撐，增加了工程機(jī)械和機(jī)器人的運(yùn)用場景，為在曲面上進(jìn)行作業(yè)提供了良好的基礎(chǔ)。

附圖說明

通過參考附圖會更加清楚的理解本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型進(jìn)行任何限制，在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置中的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17為本實(shí)用新型一些實(shí)施例中曲面適應(yīng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

實(shí)施例一

如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施里提供了一種曲面適應(yīng)裝置100，包括夾緊單元，所述夾緊單元包括至少兩個夾緊結(jié)構(gòu)101、伸縮桿102、夾緊部件103，所述夾緊單元中的夾緊結(jié)構(gòu)101并排設(shè)置，所述夾緊單元110中至少兩個相鄰的所述夾緊結(jié)構(gòu)1011之間形成有第一安裝空間104，所述伸縮桿102設(shè)置在所述第一安裝空間104內(nèi)；所述夾緊部件103連接所述至少兩個夾緊結(jié)構(gòu)101，用于在第一狀態(tài)時(shí)，使所述第一安裝空間104體積減小從而使所述伸縮桿102與所述夾緊結(jié)構(gòu)101固定，還用于在第二狀態(tài)時(shí)，使所述伸縮桿102可相對于所述第一安裝空間104擺動并延著所述伸縮桿102的軸線方向移動。本實(shí)用新型實(shí)施例中第一安裝空間104在相鄰的夾緊結(jié)構(gòu)101的之間形成，例如本實(shí)用新型實(shí)施例中的第一安裝空間104可為半球形空間，組成所述第一安裝空間104的結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述夾緊結(jié)構(gòu)101上的側(cè)平面和設(shè)置在相鄰的所述夾緊結(jié)構(gòu)101上的球形腔，所述伸縮桿102穿過所述半球形腔，所述伸縮桿102位于半球形腔中的部分例如可為半球形凸臺，凸臺限制所述伸縮桿在自由狀態(tài)時(shí)不會脫離所述半球形腔，或者所述伸縮桿位于所述半球形空間內(nèi)的部分不需凸臺，只需保證相鄰的夾緊結(jié)構(gòu)在所述夾緊部件103作用下所述夾緊結(jié)構(gòu)101距離變近從而所述夾緊結(jié)構(gòu)101與所述伸縮桿102接觸并壓緊所述伸縮桿102即可。以上說明的所述半球形空間，還可采用球形空間替代，所述球形空間由設(shè)置所述夾緊結(jié)構(gòu)101上第一半球形腔和設(shè)置在相鄰的夾緊結(jié)構(gòu)101上的第二半球形腔，所述第一半球形腔和所述第二半球形腔合在一起組成球形腔，采用球形腔時(shí)可保證夾緊結(jié)構(gòu)101對所述伸縮桿102的受力均衡，保證所述伸縮桿102在長期使時(shí)不會彎曲變形，保證了設(shè)備的使用壽命。需要說明的是，對應(yīng)半球形腔采用了半球形凸臺，對應(yīng)球形腔可采用球形凸臺，也可如上所述不設(shè)置凸臺，控制球形腔的尺寸即可。還需說明的是，如圖3所示，上述半球形凸臺或者球形凸臺的外形還可采用半圓柱形或者圓柱型，或者還可采用半圓錐臺形或者圓錐臺形，或者其他形狀，圖中示例性展示了圓柱形形式的凸臺1021，只要能夠限制所述伸縮桿102在所述第一安裝空間104內(nèi)運(yùn)動時(shí)不致運(yùn)動脫離所述第一安裝空間即可，由此對應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的第一安裝空間104。還需說明的是上述設(shè)置在伸縮桿102上的凸臺1021和錐臺或者其他形式的凸出結(jié)構(gòu)，可與所述伸縮桿脫離，即外形保持一致，如圖4所示，在凸臺1022或者錐臺上設(shè)置凹槽10221，當(dāng)所述夾緊結(jié)構(gòu)101之間的距離縮小時(shí)，夾緊結(jié)構(gòu)101壓迫所述凸臺1022或者錐臺，所述凸臺1022或者錐臺壓所述伸縮桿102，所述伸縮桿102壓相鄰的夾緊結(jié)構(gòu)101，這樣即能將所述伸縮桿102固定。本實(shí)用新型實(shí)施例中的曲面適應(yīng)裝置100，由于能夠保證所述伸縮桿102相對于第一安裝空間104，即相對于夾緊結(jié)構(gòu)101自由伸縮和自由擺動，這樣，所述伸縮桿102的末端能夠適應(yīng)不同曲面，如圖5所示，多個伸縮桿102相對于曲面900的距離各不相同從而使得多個伸縮桿102相對于夾緊結(jié)構(gòu)101的角度也不相同，通過設(shè)置伸縮桿102能夠相對于所述夾緊結(jié)構(gòu)101伸縮和擺動，使得所述曲面適應(yīng)裝置100能夠適應(yīng)不同位置具有不同曲率的曲面900。本實(shí)用新型實(shí)施例中的伸縮桿102的數(shù)量和第一安裝空間104的數(shù)量相對，數(shù)量可為一個或者多個，當(dāng)為一個時(shí)，所述曲面適應(yīng)裝置100可安裝在機(jī)器人或者曲面作業(yè)機(jī)械上的多個位置，當(dāng)為多個時(shí)，如采用四個或者六個伸縮桿時(shí)，采用一個曲面適用裝置100即能適應(yīng)曲面900，當(dāng)然為了保證可靠性，仍可采用多個曲面適應(yīng)裝置100。本實(shí)用新型實(shí)施例中的曲面適應(yīng)裝置100中的伸縮桿102除了能夠相對于所述第一安裝空間104擺動伸縮外，還能相對于所述夾緊結(jié)構(gòu)101固定，從而在所述曲面適應(yīng)裝置100適應(yīng)了曲面900之后能夠變成剛性連接，從而能夠在所述機(jī)器人或者曲面作業(yè)機(jī)械下一個動作時(shí)提供有效的支撐作用，保證了動作的連貫性和可靠性，例如，當(dāng)所述曲面適應(yīng)裝置安裝在機(jī)器人的足部時(shí)，當(dāng)所述曲面適應(yīng)裝置100剛移動到對應(yīng)曲面900位置時(shí)，所述曲面適應(yīng)裝置10處于第二狀態(tài)，這時(shí)伸縮桿102自適應(yīng)曲面900的不同曲率，之后所述曲面適應(yīng)裝置100切換到第一狀態(tài)，所述機(jī)器人的足部能夠提供有效的支撐，當(dāng)機(jī)器人移動另一只足時(shí)，能夠提供有效的支撐力，保證所述機(jī)器人減少在曲面900上滑動，從而增加移動的效率。再例如，當(dāng)所述機(jī)器人適應(yīng)的是與水平面呈一定角度的曲面時(shí)，如呈60度或者80度的曲面900時(shí)，如圖3所示，可在伸縮桿102的末端再安裝上曲面接觸結(jié)構(gòu)106，如吸附裝置，針刺裝置等，這時(shí)，機(jī)器人移動足部到相應(yīng)位置時(shí)，切換到第二狀態(tài)，所述伸縮桿102進(jìn)行伸縮和/或擺動適應(yīng)曲面900，然后切換到第一狀態(tài)，從而保證機(jī)器人足部與曲面作用可靠，這時(shí)，再移動其他足部時(shí)，保證機(jī)器人不會與曲面脫離，從而保證了機(jī)器人曲面移動的可靠性。如上說明，本實(shí)用新型實(shí)施例中的伸縮桿102的末端可不安裝曲面接觸結(jié)構(gòu)106，利用伸縮桿102末端作用到曲面上，這時(shí)，對應(yīng)的曲面與水平面角度較?。划?dāng)對應(yīng)與水平面所呈角度較大的曲面時(shí)，可在所述伸縮桿102的末端設(shè)置曲面接觸結(jié)構(gòu)106，如吸附裝置或針刺裝置，吸附裝置可為真空吸附裝置、磁吸附裝置、靜電吸附裝置中的一種或多種，在此不做限定，使用時(shí)針對不同的曲面質(zhì)地再相應(yīng)選用，值得說明的是，如采用了吸附裝置，機(jī)器人或者曲面作業(yè)機(jī)械時(shí)，足部在運(yùn)動到相應(yīng)位置時(shí)，先處于第一狀態(tài)，即所述伸縮桿102相對于所述夾緊結(jié)構(gòu)101固定，這時(shí)曲面900對吸附裝置的反作用力作用到夾緊結(jié)構(gòu)101上，從而使得所述夾緊結(jié)構(gòu)101整體運(yùn)動到靠近曲面900的位置，然后再切換到第二狀態(tài)，進(jìn)行曲面適應(yīng)，這樣，給伸縮桿102預(yù)留了較大的變動空間，使得曲面適應(yīng)過程更加可靠。需要說明是，所述伸縮桿102的擺動自由度可為一個或者兩個，當(dāng)為兩個時(shí)，可使所述曲面適應(yīng)裝置100具有更好的曲面適應(yīng)能力。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的曲面適應(yīng)裝置100中的夾緊結(jié)構(gòu)101的數(shù)量為可為兩個，也可為兩個以上，相鄰的兩個夾緊結(jié)構(gòu)101之間形成所述第一安裝空間104，為了適用不同曲面使用要求，可為部分相鄰的夾緊結(jié)構(gòu)101之間形成所述第一安裝空間104，也可以為任意相鄰的夾緊結(jié)構(gòu)101之間形成所述第一安裝空間104。

如上所述，如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的曲面適應(yīng)裝置100在所述伸縮桿102徑向方向上的設(shè)置夾緊塊1023，所述夾緊塊1023設(shè)置在所述第一安裝空間104內(nèi)，所述夾緊塊1023上設(shè)有與所述伸縮桿102直徑相匹配的通孔，所述伸縮桿102穿過所述通孔，所述夾緊塊1023上延著所述通孔的徑向方向設(shè)有通槽10231，所述夾緊塊1023上設(shè)置有限位結(jié)構(gòu)，所述限位結(jié)構(gòu)用于與所述夾緊結(jié)構(gòu)配合限制所述通槽的寬度方向，使所述通槽10231的寬度方向與所述夾緊結(jié)構(gòu)在所述第一狀態(tài)時(shí)的運(yùn)動方向一致，本實(shí)用新型實(shí)施例中的“一致”可解釋為方向在一條線上即可，不對方向是否相同或者相反進(jìn)行約束。本實(shí)用新型實(shí)施例中的伸縮桿102可相對于所述夾緊塊1023運(yùn)動，這樣增加了伸縮桿102的運(yùn)動范圍，提高了曲面的適應(yīng)能力。所述夾緊結(jié)構(gòu)101對夾緊塊1023施加壓力，所述夾緊塊1023彈性形變，從而與所述伸縮桿102緊密接觸，迫使所述伸縮桿102相對于所述夾緊塊1023固定，從而使所述伸縮桿102相對于所述夾緊結(jié)構(gòu)101固定。

本實(shí)用新型一些實(shí)施例中，所述夾緊塊1023上的通槽10231數(shù)量為一個，如圖6所示，這時(shí)通槽10231的寬度方向與所述相鄰?qiáng)A緊結(jié)構(gòu)101之間的距離的方向一致，所述夾緊塊1023外形呈“C”形，所述通槽10231延所述通孔的徑向的長度可完全貫穿所述夾緊塊或者部分貫穿，只要保證所述夾緊塊1023在受壓時(shí)具有彈性形變即可；本實(shí)用新型一些實(shí)施例中的夾緊塊，可設(shè)置多條通槽10231，這樣可容納更多變形，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中，所述通槽10231包括設(shè)置在所述伸縮桿102兩側(cè)的第一通槽102311和第二通槽102312，所述第一通槽10231和所述第二通槽102312長度方向上貫穿所述夾緊塊，將所述夾緊塊1023分成第一夾緊塊10232和第二夾緊塊10233。所述第一夾緊塊10232和所述第二夾緊塊10233之間形成有所述通孔。

本實(shí)用新型曲面適應(yīng)裝置的一些實(shí)施例中，為了防止所述夾緊塊1023上的通槽10231的長度方向與所述夾緊結(jié)構(gòu)101之間的距離方向一致，從而造成夾緊塊受力延著所述通槽10231的長度方向，繼而不能使所述夾緊塊1023變形，不能壓緊所述伸縮桿102的情況發(fā)生，本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中還對所述夾緊塊1023的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了限定，例如，在垂直于所述伸縮桿102的平面上，所述夾緊塊1023存在夾緊塊幾何尺寸，所述第一安裝空間104存在第一安裝空間幾何尺寸，所述夾緊塊尺寸和所述第一安裝空間尺寸限制所述夾緊塊1023上的通槽10231的寬度方向與所述夾緊結(jié)構(gòu)101在所述第一狀態(tài)時(shí)的運(yùn)動方向保持一致，如圖8所示，所述第一安裝空間104在所述伸縮桿102垂直的平面上外形為橢圓形或者長方形，這時(shí)夾緊塊1023的尺寸相應(yīng)設(shè)置成長方形或者其他多邊形，保證所述夾緊塊1023內(nèi)的點(diǎn)的最長連接線L大于所述第一安裝空間104的內(nèi)的距離方向上的最大連接線h，這樣，所述夾緊塊1023在運(yùn)動過程中不能整周旋轉(zhuǎn)，只能旋轉(zhuǎn)部分角度，保證了通槽10231的寬度方向與所述夾緊結(jié)構(gòu)的距離方向一致，從而避免了產(chǎn)生夾緊結(jié)構(gòu)101加壓所述夾緊塊1023不在通槽10231的寬度方向上形變的情況，避免了失效的情況發(fā)生。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，位于所述第一安裝空間104內(nèi)，所述夾緊塊1023上設(shè)置有銷孔，所述夾緊結(jié)構(gòu)中的另一個上設(shè)置有與所述銷孔配合的銷軸，所述銷軸的徑向尺寸小于所述銷孔的徑向尺寸；或者，如圖9所示，所述夾緊結(jié)構(gòu)101中的一個上設(shè)置有銷孔1041，與所述銷孔1041配合的銷軸10234設(shè)置在所述夾緊塊1023上，這時(shí)銷軸10234和銷孔1041之間的配合限制了所述夾緊塊1023延著所述伸縮桿102的軸線方向上旋轉(zhuǎn)，從而保證了通槽10231的寬度方向與所述夾緊結(jié)構(gòu)101的距離方向一致，本實(shí)用新型實(shí)施例中銷孔1041直徑可選為5mm~8mm，銷軸直徑尺寸可選為3mm~4mm，保證了銷軸10234的強(qiáng)度，同時(shí)能夠?yàn)樗鰥A緊塊1023留有足夠的擺動空間。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，可將所述夾緊塊1023外形設(shè)置為球形，所述通孔的軸線穿過所述夾緊塊1023的中心，所述第一安裝空間104包括設(shè)置在所述夾緊結(jié)構(gòu)上與所述夾緊塊1023配合的凹槽，由于球形的接觸法線穿過球心，所以所述球形的夾緊塊1023受力經(jīng)過球心，保證受力均衡，在一些實(shí)施例里，還可將與所述球形的夾緊塊1023配合的凹槽設(shè)置成開放式球形腔或者半球形腔，使得受力更加均衡，在所述夾緊結(jié)構(gòu)101的距離方向之外的合力近乎為零，不會使所述夾緊結(jié)構(gòu)101錯位，本實(shí)用新型實(shí)施例中的“夾緊結(jié)構(gòu)的距離方向”如圖1所示，為標(biāo)記T表示的方向。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例里，如圖3所示，所述伸縮桿102徑向方向上設(shè)置有凸臺1021，所述凸臺1021設(shè)置在所述第一安裝空間104內(nèi)，在所述第一狀態(tài)時(shí)的所述夾緊結(jié)構(gòu)的運(yùn)動方向上，所述凸臺1021與臨近的所述夾緊結(jié)構(gòu)101的距離之和小于所述相鄰?qiáng)A緊結(jié)構(gòu)101之間的距離，當(dāng)所述夾緊結(jié)構(gòu)101的距離變小時(shí)，所述夾緊結(jié)構(gòu)101優(yōu)先與所述凸臺1021接觸從而固定所述伸縮桿102。

為了保證本實(shí)用新型實(shí)施例中的伸縮桿能夠自動回正位置，在所述伸縮桿的軸線方向上還設(shè)有彈性力方向的相反的一對彈性件，保證所述伸縮桿在曲面適應(yīng)后釋放時(shí)能夠及時(shí)回到初始位置，為下一個作用狀態(tài)做好準(zhǔn)備，具體地，如圖3所示，所述伸縮桿兩端分別安裝有端蓋105和曲面接觸結(jié)構(gòu)106，所述端蓋105與所述夾緊結(jié)構(gòu)101之間設(shè)有套設(shè)在所述伸縮桿102上的第一彈性件，所述曲面接觸結(jié)構(gòu)106與所述夾緊結(jié)構(gòu)101之間設(shè)有套設(shè)在所述伸縮桿102上的第二彈性件，所述第一彈性件、第二彈性件可采用彈簧或者橡膠彈性件；所述曲面接觸結(jié)構(gòu)106可為端蓋，或者設(shè)有安裝孔的法蘭連接件，或者吸附結(jié)構(gòu)的一個端面，這時(shí)吸附結(jié)構(gòu)安裝在所述伸縮桿102的末端。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的夾緊部件103通過使相鄰的所述夾緊結(jié)構(gòu)101距離縮小，從而壓縮第一安裝空間104，使得所述伸縮桿102固定，具體地，如圖1所示，所述至少兩個夾緊結(jié)構(gòu)101上設(shè)有第二通孔，所述夾緊部件103包括穿過第二通孔的夾緊桿1031，所述夾緊部件103還包括設(shè)置在所述夾緊桿一端或兩端的夾緊螺母1032，所述夾緊桿1031一端可與一個夾緊結(jié)構(gòu)101固定，另一端穿過所述第二通孔，在所述夾緊桿1031的另一端設(shè)置所述夾緊螺母1032，通過電動或者手動轉(zhuǎn)動所述夾緊螺母1032，所述夾緊螺母1032作用到臨近的所述夾緊結(jié)構(gòu)101上，繼而夾緊結(jié)構(gòu)101作用到相鄰的夾緊結(jié)構(gòu)101上，使得相鄰的夾緊結(jié)構(gòu)101距離縮小，從而固定所述伸縮桿102，采用螺紋壓緊的方式，壓緊力大，穩(wěn)定；本實(shí)用新型是實(shí)施例中的所述夾緊部件103還可包括設(shè)置在所述夾緊桿1031一端的偏心壓緊裝置，通過偏心壓緊所述夾緊結(jié)構(gòu)101，從而固定所述伸縮桿102，采用偏心壓緊的方式，可快速壓緊和釋放，提高壓緊效率，本實(shí)用新型實(shí)施例中的第二通孔的軸線大致與所述夾緊結(jié)構(gòu)101的距離方向一致，當(dāng)所述夾緊結(jié)構(gòu)101壓縮的方向?yàn)樗綍r(shí)，即距離方向?yàn)樗綍r(shí)，所述第二通孔的軸線也可相應(yīng)水平設(shè)置，當(dāng)所述夾緊結(jié)構(gòu)101的壓縮方向?yàn)樨Q直時(shí)，即距離方向?yàn)樨Q直時(shí)，所述第二通孔的軸線方向可相應(yīng)設(shè)置成豎直，如圖1所示，所述夾緊結(jié)構(gòu)的距離為水平時(shí)，設(shè)置所述第二通孔的軸線也為水平，具體地，例如還可將所述第二通孔的軸線與所述相鄰的夾緊結(jié)構(gòu)101之間的縫隙之間設(shè)置成垂直關(guān)系，從而能快速縮小縫隙，縮小距離，快速夾緊所述伸縮桿102，所述第二通孔可設(shè)置在所述夾緊結(jié)構(gòu)101的兩端，也可設(shè)置在中心，設(shè)置在中心時(shí)可減少第二通孔的數(shù)量，同時(shí)也能使第二通孔周圍第一安裝空間104內(nèi)的伸縮桿102受力均勻，減少了多個第一安裝空間104時(shí)的控制量，減少了控制復(fù)雜性。如圖1、如2所示，相鄰的夾緊結(jié)構(gòu)101之間形成兩個第一安裝空間104，所述第二通孔設(shè)置在這兩個第一安裝空間104的中間，通過設(shè)置一個夾緊桿1031即可實(shí)現(xiàn)壓緊兩個伸縮桿102，提供了壓緊的效率，同時(shí)第二通孔設(shè)置在中間，保證了所述兩個第一安裝空間104內(nèi)的兩根伸縮桿102受力均勻，由于采用兩根夾緊桿1031時(shí)，當(dāng)兩根夾緊桿1031壓縮的距離不一致時(shí)，將導(dǎo)致兩個第一安裝空間104壓縮不一致，從而會出現(xiàn)，一根桿壓緊，另一根桿壓不緊的現(xiàn)象產(chǎn)生，而采用一夾緊桿1031于中間位置壓縮，可有效避免這種情況發(fā)生。

本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，如圖10所示，還包括設(shè)置在所述夾緊單元周圍的機(jī)架，所述機(jī)架包括第一機(jī)架108和第二機(jī)架109，所述第一機(jī)架和所述第二機(jī)架之間設(shè)有定位桿107，所述夾緊結(jié)構(gòu)101與所述定位桿匹配的凹槽或通孔，所述定位桿107方便了所述夾緊結(jié)構(gòu)101的安裝，同時(shí)還可作為所述夾緊結(jié)構(gòu)101運(yùn)動的導(dǎo)向軸，保證了所述第一安裝空間104壓縮方向的一致性，除了可以采用軸的方式實(shí)現(xiàn)定位桿，還可通過設(shè)置滑軌的方式，所述夾緊結(jié)構(gòu)101上設(shè)置有與所述夾緊結(jié)構(gòu)101固定的滑塊，所述滑塊可相對于所述滑軌滑動。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，為了增加所述曲面適應(yīng)裝置100與曲面900的接觸點(diǎn)數(shù)量，或者為了提升所述曲面適應(yīng)裝置100與曲面900的作用力，這時(shí)，如圖10所示，所述夾緊單元110可包括多個，相鄰的夾緊單元110并排設(shè)置，所述夾緊結(jié)構(gòu)101上靠近相鄰的夾緊單元110位置處設(shè)有與所述定位桿107匹配的所述凹槽，至少部分相鄰的所述夾緊單元110共同匹配于一根定位桿107，這時(shí)，夾緊結(jié)構(gòu)101與相鄰的夾緊單元110中的夾緊結(jié)構(gòu)101之間留有間隙，保證各自夾緊單元的運(yùn)作的獨(dú)立性，共用一根定位桿107減少了定位桿107的數(shù)量，減少了所述曲面適用裝置100的復(fù)雜度和重量，同時(shí)所述定位桿107也可作為所述夾緊結(jié)構(gòu)101運(yùn)動的導(dǎo)向軸，保證了運(yùn)動的一致性。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的曲面適應(yīng)裝置100能夠自適應(yīng)不同曲率的曲面900，適應(yīng)完曲面之后能變成近似剛性連接的方式，提供了有效的支撐力，為了系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行提供了有效保證。本實(shí)用新型實(shí)施例中的曲面適應(yīng)裝置100的伸縮桿102的末端例如安裝上吸附裝置，即可變成曲面吸附裝置；例如安裝上了滾輪，又能轉(zhuǎn)換成曲面運(yùn)動裝置，當(dāng)然這時(shí)對于伸縮桿102的固定狀態(tài)可不做要求；例如裝上針刺裝置或者壁面吸附裝置，又能轉(zhuǎn)換為曲面爬行裝置，綜上，本實(shí)用新型的曲面適應(yīng)裝置100適應(yīng)場景豐富，運(yùn)用范圍廣。

實(shí)施例二

如圖11、圖12、圖13所示，本實(shí)用新型的一些實(shí)施例提供了一種曲面適應(yīng)裝置200，包括了夾緊結(jié)構(gòu)，夾緊桿3，定位桿4以及圖 14所示的伸縮單元，其中，所述夾緊結(jié)構(gòu)包括了前夾緊結(jié)構(gòu)2，中間夾緊結(jié)構(gòu)8，后夾緊結(jié)構(gòu)5，這三種夾緊結(jié)構(gòu)的共性是組裝曲面適應(yīng)裝置時(shí)，相鄰的夾緊結(jié)構(gòu)之間形成有安裝所述伸縮單元的第一安裝空間，根據(jù)夾緊結(jié)構(gòu)所在位置，區(qū)分為前夾緊結(jié)構(gòu)2、中間夾緊結(jié)構(gòu)8和后夾緊結(jié)構(gòu)5。曲面適應(yīng)裝置200的裝配如圖11所示。其中，伸縮單元的數(shù)量可以根據(jù)需要進(jìn)行配置。曲面適應(yīng)裝置200至少由一塊前夾緊結(jié)構(gòu)2，一塊后夾緊結(jié)構(gòu)5，一套伸縮單元，一個夾緊桿3組成，當(dāng)然也可設(shè)置兩套伸縮單元保持了平衡對稱。曲面適應(yīng)裝置200總的伸縮單元的數(shù)量可以擴(kuò)充。擴(kuò)充方法為在前夾緊結(jié)構(gòu)2和后夾緊結(jié)構(gòu)5之間增加中間夾緊結(jié)構(gòu)8的數(shù)量，每增加一塊中間夾緊結(jié)構(gòu)8，可以增加兩個伸縮單元。本實(shí)用新型實(shí)施例中的中間夾緊結(jié)構(gòu)8如圖15所示，中間夾緊結(jié)構(gòu)8的兩個側(cè)面各設(shè)有兩個半球形腔。一個夾緊桿3及由該夾緊桿3連接的前夾緊結(jié)構(gòu)2，中間夾緊結(jié)構(gòu)8，后夾緊結(jié)構(gòu)5，及安裝在夾緊結(jié)構(gòu)之間的伸縮單元組成一組曲面適應(yīng)單元。兩組曲面適應(yīng)單元通過定位桿4進(jìn)行裝配。因此按照需求對多組曲面適應(yīng)單元進(jìn)行組合，組成一套曲面適應(yīng)裝置200，曲面適應(yīng)單元中的夾緊結(jié)構(gòu)的側(cè)面設(shè)有與所述定位桿4配合的凹槽或者半圓孔，相鄰的曲面適應(yīng)單元共用一根定位桿4，共同配合于一根定位桿4。

如圖14所示的伸縮單元安裝在由前夾緊結(jié)構(gòu)2，中間夾緊結(jié)構(gòu)8，后夾緊結(jié)構(gòu)5，夾緊桿3組成的框架上。伸縮單元包括了伸縮桿10，還可包括穿線墊11、吸附裝置6、端蓋1，從而實(shí)現(xiàn)曲面吸附，本實(shí)用新型實(shí)施例中的伸縮單元還可包括前半球12、后半球13、球銷14、軸15鍵、9上彈簧、7下彈簧。前夾緊結(jié)構(gòu)2的一面開有半球形的凹槽，后夾緊結(jié)構(gòu)5與前夾緊結(jié)構(gòu)2相對的面上開有半球形的凹槽。中間夾緊接結(jié)構(gòu)5在與前夾緊結(jié)構(gòu)2和后夾緊結(jié)構(gòu)5對應(yīng)面上分別開有半球形的凹槽。前半球12例如可與前夾緊結(jié)構(gòu)2或中間夾鐵5配合，后半球13例如可與中間夾緊結(jié)構(gòu)8或后夾緊結(jié)構(gòu)5配合，兩個半球中間安裝有伸縮桿10，伸縮桿10兩端配有上彈簧9和下彈簧7，用于控制伸縮桿10軸向的運(yùn)動。前后半球12、13及前后夾緊結(jié)構(gòu)2、8以及中間夾緊結(jié)構(gòu)8組成的結(jié)構(gòu)組成球銷副，保證伸縮單元可以在一定角度內(nèi)擺動，即前半球12或者后半球13與所述前夾緊結(jié)構(gòu)2或中間夾緊結(jié)構(gòu)8或者后夾緊結(jié)構(gòu)5形成銷孔配合，使得所述伸縮單元擺動角度在20度以內(nèi)。其中吸附裝置6為可以提供吸附力的單元，包括不限于電磁鐵，永磁鐵，吸盤，真空吸附裝置等，其作用為提供吸附力，使曲面吸附機(jī)構(gòu)可以附著于被吸附表面。以吸附表面為圓柱面為例來進(jìn)行說明該曲面吸附裝置如何提供最大的吸附力。吸附裝置6采用電磁鐵或者永磁鐵時(shí)，吸附裝置6與吸附表面的距離越小吸附力越大。由前夾緊結(jié)構(gòu)2，中間夾緊結(jié)構(gòu)8和后夾緊結(jié)構(gòu)5組成的曲面適應(yīng)裝置200為一平板結(jié)構(gòu)，當(dāng)其與圓柱面貼合時(shí)，會在切點(diǎn)處接觸。曲面適應(yīng)裝置200上遠(yuǎn)離切點(diǎn)的部分會與圓柱表面產(chǎn)生距離不等的間隙。依靠吸附裝置本身提供的吸附力，會自動進(jìn)行找準(zhǔn)，并與被吸附表面接觸。由于所處的空間位置不同，每個伸縮單元，即伸縮桿10的伸長量與擺動角度均由吸附裝置6產(chǎn)生的吸力自適應(yīng)，當(dāng)然在未安裝吸附裝置6時(shí)，所述曲面適應(yīng)裝置200靠自身重力或者載物的重力也能自適應(yīng)曲面，這里采用安裝有吸附裝置6的實(shí)施例來說明，說明了本實(shí)用新型實(shí)施例可運(yùn)用到曲面吸附的場景中，且能到來良好的效果。需要說明是，本實(shí)用新型實(shí)施例中伸縮單元或者伸縮桿10的擺動除了繞自身軸線旋轉(zhuǎn)外還可有一個或者兩個擺動自由度，當(dāng)有兩個擺動自由度時(shí)，能夠適應(yīng)的曲面范圍更廣。

如圖12所示，為兩組曲面適應(yīng)單元的剖視圖。所述夾緊桿3例如可為螺栓形結(jié)構(gòu)，從前夾緊結(jié)構(gòu)2，中間夾緊結(jié)構(gòu)8，后夾緊結(jié)構(gòu)5中穿過，前夾緊結(jié)構(gòu)2與中間夾緊結(jié)構(gòu)8可以繞夾緊桿自由旋轉(zhuǎn)，后夾緊結(jié)構(gòu)5與夾緊桿3的一端通過螺紋連接。如圖16所示，所述夾緊桿的另一端安裝有螺母18，通過轉(zhuǎn)動螺母使夾緊結(jié)構(gòu)夾緊。

如圖5所示為四塊中間夾緊結(jié)構(gòu)8及五個伸縮單元組成的曲面適應(yīng)單元的剖視圖。鍵15用于固定伸縮桿10，使其不會發(fā)生旋轉(zhuǎn)，致使伸縮桿10中的電纜因?yàn)榕まD(zhuǎn)而導(dǎo)致斷裂。銷14用于限制后半球在一定角度范圍內(nèi)擺動，保證夾緊桿3鎖緊時(shí)，前半球12和后半球13在力的作用線上，實(shí)現(xiàn)對伸縮桿10的壓緊，即保證了前半球12和后半球13之間的間隙與力的作用線大致垂直。

以安裝有吸附裝置6的曲面適應(yīng)裝置200說明本實(shí)用新型的曲面適應(yīng)裝置200的工作過程，進(jìn)行吸附前或者曲面適應(yīng)前旋轉(zhuǎn)夾緊桿3上的螺母18，使曲面適應(yīng)裝置200處于鎖緊狀態(tài)。鎖緊狀態(tài)為伸縮單元無法進(jìn)行自由伸縮及擺動。自由狀態(tài)為伸縮單元可以自由伸縮和擺動。將吸附單元貼于被吸附表面，可以為平面或者曲面。旋轉(zhuǎn)夾緊桿3上的螺母，使曲面適應(yīng)裝置200處于自由狀態(tài)，此時(shí)伸縮單元可以在伸縮和擺動方向不受限制。使吸附裝置6處于吸附狀態(tài)。吸附狀態(tài)為使提供被吸附表面與吸附裝置6產(chǎn)生吸力。例如當(dāng)吸附裝置6為電磁鐵時(shí)，吸附狀態(tài)為充磁狀態(tài)。等待一段時(shí)間，吸附裝置6進(jìn)行自適應(yīng)過程，伸縮單元到達(dá)穩(wěn)定姿態(tài)。旋轉(zhuǎn)夾緊桿3上的螺母，使曲面適應(yīng)裝置200處于鎖緊狀態(tài)。此時(shí)曲面適應(yīng)裝置200中的所有組成單元自由度為0，無相對運(yùn)動，完成吸附動作，即曲面適應(yīng)動作。

如圖16所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的曲面適應(yīng)裝置200還包括設(shè)置在夾緊結(jié)構(gòu)周圍的第一機(jī)架16和第二機(jī)架17，所述第一機(jī)架16和所述第二機(jī)架17之間設(shè)置有定位桿4，所述夾緊結(jié)構(gòu)與所述定位桿4配合，定位桿4除了具有定位安裝的作用外，還具有為夾緊結(jié)構(gòu)移動導(dǎo)向的作用。使得夾緊過程順暢，夾緊均勻。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的曲面適應(yīng)裝置、曲面吸附裝置能夠有效地適應(yīng)曲面，使得在曲面上作業(yè)、平穩(wěn)行走成為可能，還能適應(yīng)不同曲率的曲面，通過重力或者吸附力自適應(yīng)曲面保證了，運(yùn)行的穩(wěn)定性，為了連續(xù)作業(yè)提供了有力的保證。

實(shí)施例三

本實(shí)用新型另一方面，還提供了一種曲面適應(yīng)機(jī)器人300，包含實(shí)施例一和/或?qū)嵤├械那孢m應(yīng)裝置200、100，如圖17所示，所述曲面適應(yīng)機(jī)器人具有多足，圖中提供了一種兩足的方式，所述曲面適應(yīng)裝置安裝在所述曲面適應(yīng)機(jī)器人300的足部末端301。所述曲面適應(yīng)機(jī)器人300能夠在運(yùn)動過程中，自適應(yīng)不同曲率的曲面，能夠有效支撐住所述曲面適應(yīng)機(jī)器人300，保證了運(yùn)行的連續(xù)性。

在本實(shí)用新型中，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。術(shù)語“多個”指兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。