節(jié)肢型電磁探索機(jī)器人的制作方法
【專利說明】 節(jié)肢型電磁探索機(jī)器人
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別地，是一種探索機(jī)器人。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]在通行區(qū)域較為復(fù)雜的工況下，目前通常采用機(jī)器人小車進(jìn)行探索作業(yè)；而目前的機(jī)器人小車或者只能適應(yīng)較平坦的路面，或者結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，容易損壞。典型地，為了凹凸不平的復(fù)雜地形，宜采用類似火車的節(jié)肢型小車，其動(dòng)力源設(shè)于車頭，而通過復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力輸送到后續(xù)的各節(jié)車體上，該種機(jī)器人小車在實(shí)際工作過程中，由于工況復(fù)雜，極容易在一個(gè)傳動(dòng)部件卡塞的情況下，使整輛車失去動(dòng)力。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)肢型電磁探索機(jī)器人，該機(jī)器人不僅可以適應(yīng)各種復(fù)雜地形的探索任務(wù)，并且結(jié)構(gòu)簡單，難以損壞。
[0007]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是:該節(jié)肢型電磁探索機(jī)器人包括頭車、尾車，以及由柔性連接件串接于頭車、尾車之間的中間車；所述頭車、尾車、中間車分別具有一對(duì)車輪；所述頭車、尾車的車輪匹配有電控剎車機(jī)構(gòu)；所述頭車、尾車、中間車的車身均包括有車身電磁體，且車身電磁體勵(lì)磁后，各車身電磁體的NS極連線沿車身前后方向；所述頭車內(nèi)設(shè)有勵(lì)磁控制器，所述勵(lì)磁控制器可對(duì)各所述車身電磁體進(jìn)行正向和反向勵(lì)磁；在機(jī)器人前進(jìn)過程中，所述勵(lì)磁控制器、電控剎車控制器按如下方式工作:首先，剎住所述頭車的車輪，放開所述尾車的車輪，使各相鄰的所述車身電磁體異極相吸；接著，放開所述頭車的車輪，剎住所述尾車的車輪，使各相鄰的所述車身電磁體同極相斥；所述頭車前部還設(shè)有攝像頭。
[0008]作為優(yōu)選，所述頭車內(nèi)還設(shè)有無線收發(fā)器，以便于遠(yuǎn)程控制。
[0009]作為優(yōu)選，所述頭車、尾車，及中間車的重心低于車輪的輪軸，且重心處于最下方時(shí)，該重心所對(duì)應(yīng)的頭車、尾車或中間車的車身處于水平位置。
[0010]作為優(yōu)選，各車身之間的所述柔性連接件由彈簧構(gòu)成，不僅可防止車身之間的剛性碰撞，并且可以儲(chǔ)存各車身完成異極相吸時(shí)的動(dòng)能，使之在各車身同極相斥時(shí)釋放，從而不僅節(jié)約了能量，還提高了動(dòng)力。
[0011]作為優(yōu)選，所述頭車的左右兩個(gè)車輪相互獨(dú)立，且左輪和右輪獨(dú)立匹配剎車機(jī)構(gòu)，以在左輪與右輪之間形成差速；從而利用所述差速實(shí)現(xiàn)頭車的轉(zhuǎn)向。進(jìn)一步地，所述頭車的左輪和右輪相互對(duì)稱，分別包括輪體及從輪體中心向車身延伸的懸軸，所述懸軸伸入車身內(nèi)的水平氣缸內(nèi)；所述水平氣缸的底端設(shè)有由所述勵(lì)磁控制器控制的氣缸電磁體；所述懸軸由軟鐵構(gòu)成，且懸軸的自由端受所述氣缸電磁體吸引而向氣缸內(nèi)深入到極限位置時(shí)，該懸軸所對(duì)應(yīng)的車輪內(nèi)側(cè)面壓緊于車身表面；所述勵(lì)磁控制器、氣缸電磁體、氣缸、懸軸共同構(gòu)成車輪的電控剎車機(jī)構(gòu)。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:該節(jié)肢型電磁探索機(jī)器人在探索作業(yè)時(shí)，首先，由于頭車、尾車、中間車的車身均只有一對(duì)車輪，而各車身之間柔性連接，因此該機(jī)器人可以穩(wěn)定地匍匐于任意復(fù)雜的地形上面；其次，當(dāng)需要該機(jī)器人前進(jìn)時(shí)，先首先，剎住所述頭車的車輪，放開所述尾車的車輪，使各相鄰的所述車身電磁體異極相吸，此時(shí)，由于頭車的車輪難以滾動(dòng)，致使各中間車和尾車均被向前吸向頭車；接著，放開所述頭車的車輪，剎住所述尾車的車輪，使各相鄰的所述車身電磁體同極相斥，此時(shí)，由于尾車的車輪難以滾動(dòng)，致使頭車及各中間車均在磁斥力作用下向前移動(dòng)；從而完成一個(gè)前進(jìn)周期；此后，交替使各車身異極相吸、同極相斥，同時(shí)對(duì)頭車、尾車的車輪交替剎住、放開；從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)的前進(jìn)周期，使該探索機(jī)器人連續(xù)前進(jìn)；由于該探索機(jī)器人沒有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，甚至沒有電機(jī)，因此結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，還難以損壞。
[0013]
【附圖說明】
[0014]圖1是本節(jié)肢型電磁探索機(jī)器人實(shí)施例一的示意圖。
[0015]圖2是本節(jié)肢型電磁探索機(jī)器人實(shí)施例一的一個(gè)前進(jìn)周期示意圖。
[0016]圖3是本節(jié)肢型電磁探索機(jī)器人實(shí)施例二的示意圖。
[0017]圖4是本節(jié)肢型電磁探索機(jī)器人中，頭車的電控剎車機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例示意圖。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明:
在圖1所示的實(shí)施例一中，該節(jié)肢型電磁探索機(jī)器人包括頭車1、尾車2，以及由拉繩41串接于頭車1、尾車2之間的中間車3 ;所述頭車1、尾車2、中間車3分別具有一對(duì)車輪5 ;所述頭車1、尾車2的車輪匹配有電控剎車機(jī)構(gòu)；所述頭車1、尾車2、中間車3的車身均包括有車身電磁體(未圖示)，且車身電磁體勵(lì)磁后，各車身電磁體的NS極連線沿車身前后方向，SP，可使各車身的磁極相互正對(duì)；所述頭車I內(nèi)設(shè)有勵(lì)磁控制器(未圖示)，所述勵(lì)磁控制器可對(duì)各所述車身電磁體進(jìn)行正向和反向勵(lì)磁；在機(jī)器人前進(jìn)過程中，所述勵(lì)磁控制器、電控剎車控制器按如下方式工作:首先，剎住所述頭車I的車輪，放開所述尾車2的車輪，使各相鄰的所述車身電磁體異極相吸；接著，放開所述頭車I的車輪，剎住所述尾車2的車輪，使各相鄰的所述車身電磁體同極相斥；所述頭車I前部還設(shè)有攝像頭11。
[0020]上述的探索機(jī)器人，所述頭車1、尾車2，及中間車3的重心低于車輪5的輪軸，且重心處于最下方時(shí)，該重心所對(duì)應(yīng)的頭車1、尾車2或中間車3的車身處于水平位置；為此，可以在各車身的底部配置配重塊。按此方案，當(dāng)車身繞著輪軸擺動(dòng)時(shí)，車身重心必然上升，從而在重力作用下，在結(jié)束顛簸后，重心必然會(huì)回復(fù)到最低位置，從而使車身平衡于水平位置。
[0021]另外，所述頭車I內(nèi)還可以設(shè)置無線收發(fā)器，以便于遠(yuǎn)程控制。
[0022]上述節(jié)肢型電磁探索機(jī)器人在探索作業(yè)時(shí)，首先，由于頭車1、尾車2、中間車