[发明专利]能翻越障碍的机器人

说明书

本发明设计的能翻越障碍的机器人，包括主动轮、被动轮、升降板及机械手，所述的机械手设置在升降板上，所述的主动轮通过第一驱动电机设置在脚板两侧，脚板通过升降机构与升降板连接，所述的被动轮设置在被动轮轴两端，被动轮轴通过升降机构与升降板连接，所述的升降板上通过升降机构设置有至少前后两块脚板和中间的一根被动轮轴；所述的升降机构由固定在升降板上的滑槽、与滑槽配合的滑轨、与滑轨固定的齿条、与齿条配合的齿轮及给齿轮提供动力的第二驱动电机组成，且齿条和滑轨穿过升降板，所述的第二驱动电机固定在升降板上，齿条的底部与脚板或被动轮轴固定。这种结构的特点在于通过三个升降机构提供翻越障碍的可能性。

技术领域

本发明涉及一种机器人，特别是一种能翻越障碍的机器人。

背景技术

现有的机器人大部分通过履带结构驱动，履带结构能适应各种不同的地形，并具有一定的越障能力。但是履带结构的越障能力受其驱动轮大小的限制，无法翻越大型的障碍。而其他的机器人，例如三角形排列驱动轮结构也具有一定的越障能力，但其越障能力还是受驱动轮大小限制。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种不受驱动轮大小限制，可以翻越与自身高度等高障碍的能翻越障碍的机器人。

本发明设计的能翻越障碍的机器人，包括主动轮、被动轮、升降板及机械手，所述的机械手设置在升降板上，所述的主动轮通过第一驱动电机设置在脚板两侧，脚板通过升降机构与升降板连接，所述的被动轮设置在被动轮轴两端，被动轮轴通过升降机构与升降板连接，所述的升降板上通过升降机构设置有至少前后两块脚板和中间的一根被动轮轴；所述的升降机构由固定在升降板上的滑槽、与滑槽配合的滑轨、与滑轨固定的齿条、与齿条配合的齿轮及给齿轮提供动力的第二驱动电机组成，且齿条和滑轨穿过升降板，所述的第二驱动电机固定在升降板上，齿条的底部与脚板或被动轮轴固定。这种结构的特点在于通过三个升降机构能随意调节脚板、被动轮轴以及升降板的高度，从而提供翻越障碍的可能性。

进一步的方案是，所述的机械手伸出的方向与主动轮轴心方向一致，所述的机械手包括摆动杆和抓取臂，所述的摆动杆的末端铰链连接在机械手底座上并于第三驱动电机的输出轴连接，抓取臂固定在第四驱动电机的输出轴上，且第四驱动电机固定在摆动杆的前端上，抓取臂的前端由圆弧形的固定机械指和活动机械指组成，两个机械指前端组成开口状结构，固定机械指的末端与抓取臂固定连接，活动机械指的分为两部分，其活动机械指的第一部分的形状与固定机械指形状对称，活动机械指的第二部分铰链连接在抓取臂上，且活动机械指的第二部分末端向抓取臂弯曲并设有连接孔，抓取臂的中部固定有第五驱动电机，第五驱动电机与连接孔之间连接有拉紧绳，且拉紧绳绕过设置在抓取臂前端的张紧轮。这种结构的特点是，通过简单两指结构提供夹持力，从而实现抓取不同大小直径物体的功能。

进一步的方案是，所述的活动机械指的第一部分后端设有向抓取臂弯曲的固定扣；所述的活动机械指和固定机械指组成的圆弧形抓取结构的后部设有压簧，压簧两端套设在对称设置在固定机械指和活动机械指内侧的凸起上，且压簧整体成圆弧状向开口状结构凸出。所述的固定扣内进一步的抓取直径小于前述两指机构额定大小的物体，而压簧不但提供了两指结构打开的动力，还为两个机械指夹持时进一步提高了夹持力。

进一步的方案是，所述的升降板为上下两层板材通过螺栓螺母固定；所述的滑槽固定在两层板材之间，其两端分别与上下两层板材固定；所述的第二驱动电机固定在下层板上，所述的机械手设置在上层板上，双层式的升降板结构能有效的将机械手和升降动力分隔开来，并提供更多的承载空间，增加进一步开发功能的空间。且将升降机构的主要部分放入到夹层中也能进一步减少外部环境对其内部结构的影响。

更进一步的方案是，所述的第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机均通过开槽固定，所述的开槽为长方形结构，略小于驱动电机的外部轮廓，驱动电机坐设在开槽内通过胶水或铝片螺钉固定。这种固定结构简单，便于拆装维护。