[实用新型]一种仿生柔性爪刺足结构

说明书

本实用新型公开了一种仿生柔性爪刺足结构，涉及爬壁机器人技术领域，安装板上阵列设置四个分足单元，每个分足单元上均安装一个用于抓附壁面的分足，尼龙线两端分别与固设于安装板上的两个丝线固定块连接，尼龙线绕过各安装板和各分足滑轮设置，用于以压力限制分足相对于滑杆的滑动。本实用新型尼龙线绕过各安装板滑轮和各分足滑轮设置，将各分足受到的负载力均摊，使每个分足受力均匀，最大程度地充分利用每个分足的抓附力，避免各分足负载不均导致的单个分足脱附，改善机器人抓附的稳定性；通过磁钢和霍尔传感器获取分足的位移，进而通过弹簧形变量计算反馈分足的抓附力和抓附状态，大大降低了机器人控制算法的编制难度。

技术领域

本实用新型涉及爬壁机器人技术领域，具体涉及一种用于爬壁机器人的爪刺足结构。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人在生产业、建筑业等领域得到广泛应用，尤其常见用于协助或替代人类进行危险作业或在人类无法到达的区域进行作业。爬壁机器人是机器人中常见的类型，可以代替人类在陡峭壁面上执行任务，能够有效提高壁面作业效率，降低壁面作业风险，具有广泛的应用前景。

自然界中很多生物天生具有飞檐走壁的能力，例如甲虫、蜥蜴、猫等生物足部具有锋利的爪刺结构，可以与粗糙的坚硬壁面间形成摩擦锁合，或者刺入柔软的表面，利用静摩擦力或刺入产生的力，实现陡峭壁面附着。受此启发，利用微型爪刺进行壁面攀爬的仿生爬壁机器人已被研发，其主要适用于坚硬并多灰尘的粗糙壁面以及柔软壁面，得到了一定范围的应用。

通过专利检索，存在以下已知的技术方案：

专利1：

申请号：CN200710072237.0，申请日：2007.05.22，授权公告日：2007.10.10，本实用新型提供的是一种钩爪式爬壁机器人。它包括机体板，在机体板上安装有直流电机、控制电路板和摆动连杆，摆动连杆的两端安装有导轨，滑杆安装在导轨内，滑杆末部装有转轴销，转轴销顶部套在摆动连杆两端的槽内，摆动连杆中间安装在直流电机的输出轴上，滑杆前端与支撑板连接，支撑板上设置有至少一对爪子，爪子的组成包括安装在支撑板上的舵机，舵机输出端连有连杆，两侧连杆通过转轴将爪框、爪片连接起来，控制电路板与直流电机和舵机相连。本实用新型结构简单，运行平稳快速，工作过程中噪音小、耗能少，且能够实现在壁面上紧急悬停，悬停过程中可实现主电路停止工作，节省能量、无噪音。

专利2：

申请号：CN201510562018.5，申请日：2015.09.07，授权公告日：2015.12.09，本实用新型涉及一种基于钩爪附着的仿生四足爬壁机器人，及攀爬机器人的技术领域。它包括前机体板(3)，后机体板(10)、连杆、尾巴(12)、机械腿；机械腿上安装有脚掌(6)；其特征在于：所述脚掌(6)包括脚掌基体(17)；脚掌基体(17)的后端通过阻尼转轴(14)安装于机械腿上，其中阻尼转轴(14)的轴线与脚掌基体(17)所在平面平行，脚掌(6)所在平面和机械腿所在平面之间的角度可以通过转动阻尼转轴(14)来调节；脚掌基体(17)的前端安装有柔性连接块(15)，柔性连接块(15)前端设有多个突出的柔性矩形条，每个柔性矩形条的末端均安装有钩爪(16)本实用新型结构简单，控制容易，易于组装。

专利3：