[发明专利]仿生履带式粘附行走机构及其运动方法

权利要求书

1.一种仿生履带式粘附行走机构，其特征在于：包括机身框架、张紧机构、驱动机构、粘附带，所述驱动机构包括驱动电机、驱动电机齿轮、主动轮、从动轮，所述主动轮通过齿轮轴连接于所述机身框架一端，所述从动轮通过从动轮轴连接于所述机身框架另一端，所述驱动电机驱动所述驱动电机齿轮，所述驱动电机齿轮与所述齿轮轴相啮合，所述张紧机构包括张紧轮架、张紧弹簧、微型力传感器、张紧轮、套筒，所述套筒设于所述机身框架上表面，所述套筒上表面设有所述微型力传感器，所述张紧轮架包括轴伸和安装端，所述轴伸下端穿过所述微型力传感器和套筒，所述轴伸上套设有所述张紧弹簧，所述张紧弹簧设于所述微型力传感器和安装端之间，所述张紧轮通过张紧轮轴安装于所述安装端上，所述张紧轮、主动轮、从动轮通过所述粘附带连接，还包括一设于机身框架上的机构连接装置。

2.根据权利要求1所述的仿生履带式粘附行走机构，其特征在于：所述套筒为固定于所述机身框架上表面的固定套筒。

3.根据根据权利要求1所述的仿生履带式粘附行走机构，其特征在于：所述套筒为设于所述机身框架上表面的升降套筒，所述升降套筒外侧面设有齿条，所述机身框架上设有一连接有张紧电机的驱动齿轮，所述驱动齿轮啮合所述升降套筒的齿条并驱动所述升降套筒升降。

4.根据权利要求2或3所述的仿生履带式粘附行走机构，其特征在于：所述机构连接装置包括设于所述机身框架侧面的滑动槽，所述滑动槽内设有侧向滑动件，所述侧向滑动件两侧通过侧向弹簧安装于所述滑动槽内。

5.根据权利要求4所述的仿生履带式粘附行走机构，其特征在于：所述粘附履带由柔软橡胶平带外侧固定一层粘附材料制成。

6.根据权利要求4所述的仿生履带式粘附行走机构的运动方法，其特征在于：

(1)机器人机体通过控制侧向滑动件，向所述粘附行走机构输出x-y平面内旋转和平移运动，通过旋转运动，使主从动轮连线与壁面间呈一定位姿角度；

(2)处于悬空相的粘附行走机构，机器人机体通过控制所述侧向滑动件，使粘附行走机构的所述主动轮碰触壁面，随后将粘附行走机构向前方平推，使主动轮向前滚动，在此过程中完成粘附带与壁面的接触、粘附。在实现完全粘附之后，即进入支撑相；

(3)处于支撑相的粘附行走机构，机器人机体通过控制侧向滑动件，使粘附行走机构抬起、脱附；另外，当处于大倾角壁面时，机器人机体给予粘附机构一定位姿角度，并输出平行于壁面的往复运动。剥离端粘附带以一定剥离角剥离时，剥离力使非剥离端粘附带进入非剥离端轮下缘时受到按压；然后，非剥离端变剥离端并提供下压力；往复运动前进；

(4)当遇到障碍时，抬起粘附机构越过障碍或避开障碍。