[发明专利]一种四足柔性的仿壁虎爬行机器人结构

说明书

本发明公开了一种四足柔性的仿壁虎爬行机器人结构，包括躯体和控制器，所述躯体的前部的左右两端分别设有左前腿组件和右前腿组件，所述躯体的后部的左右两端分别设有左后腿组件和右后腿组件；所述右前腿组件包括大腿驱动件、第一大腿件、第二大腿件、小腿板、前轮和后轮，所述小腿板上设有脚掌驱动件，所述前轮的下部边缘处和后轮的下部边缘处均设有通孔，所述通孔处设有小腿部件，所述小腿部件包括螺柱、脚掌和拉伸弹簧；所述脚掌上设有爪钉和缓冲弹簧；本发明的结构简单，操作简便，抓地力和稳定性得到很大程度的提高，可以应对凹凸不平的工作表面，同时有效减少舵机的数量，简化操作流程。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，更具体地说涉及一种四足柔性的仿壁虎爬行机器人结构。

背景技术

壁虎是一种能够在竖直壁面和天花板上爬行的生物，因壁虎优越的爬墙能力，仿壁虎爬行机器人是目前世界上仿生机器人界比较前沿的热点问题之一。众所周知，垂直爬升机器人种类繁多，按照机器人的行走方式，可将机器人分为轮式机器人、履带式机器人和足式机器人，它们各有优缺点。

本发明主要的研究方向是足式仿壁虎爬行机器人，足式的仿壁虎爬行机器人有很多，有两足，四足，六足，八足等结构设计，通过控制器驱动足运动，足越少的机器人结构越简单，控制爬行方式越简单，但稳定性相对多足的机器人稳定性差。现有的足式仿壁虎爬行机器人大部分都是通过单片机驱动电机来实现爬行。

由于仿壁虎爬行机器人在实际工作中，遇到的垂直壁面一般不是平面，大多数是凹凸不平的表面。然而在现有的文献资料中，这个问题并没有得到很好的解决，所以为了设计出一款仿壁虎爬行机器人的结构能更好的应用于实际生活中，这个问题急需解决。

发明内容

本发明提供一种结构简单，操控简单，爬行平稳，适应爬行于凹凸不平的粗糙工作表面的四足柔性的仿壁虎爬行机器人结构。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种四足柔性的仿壁虎爬行机器人结构，包括躯体和控制器，所述躯体的前部的左右两端分别设有左前腿组件和右前腿组件，所述躯体的后部的左右两端分别设有左后腿组件和右后腿组件；所述左前腿组件、右前腿组件、左后腿组件和右后腿组件结构相同；

所述右前腿组件包括大腿驱动件、第一大腿件、第二大腿件、小腿板、前轮和后轮，所述大腿驱动件与所述躯体的下表面固定连接，所述第一大腿件的一端与大腿驱动件的转轴固定连接，所述第一大腿件的另一端与所述小腿板固定连接，所述第二大腿件的一端与所述小腿板固定连接，所述第二大腿件的另一端与所述躯体通过转轴转动连接；

所述前轮和后轮前后并列且可转动地设置在所述小腿板的外侧，所述小腿板下端设有脚掌驱动件，所述脚掌驱动件与所述小腿板固定连接，所述脚掌驱动件的转轴与所述后轮的圆心处固定连接；

所述前轮的下部边缘处和后轮的下部边缘处均设有通孔，所述通孔处设有小腿部件，所述小腿部件包括螺柱、脚掌和拉伸弹簧；

所述螺柱的一端穿过所述通孔且与所述通孔间隙配合，所述螺柱的另一端与脚掌的上部固定连接；所述螺柱的外侧壁嵌套有拉伸弹簧；

位于前轮的通孔处的拉伸弹簧为第一拉伸弹簧，位于后轮的通孔处的拉伸弹簧为第二拉伸弹簧；

所述第一拉伸弹簧的一端与前轮固定连接，所述第一拉伸弹簧的另一端与所述脚掌固定连接；所述第二拉伸弹簧的一端与后轮固定连接，所述第二拉伸弹簧的另一端与所述脚掌固定连接；

所述脚掌的下部末端设有爪钉，所述脚掌内部设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的一端与所述爪钉的上部固定连接，所述缓冲弹簧的另一端与所述脚掌的上部固定连接；

所述控制器分别与所述大腿驱动件和脚掌驱动件电连接；

所述脚掌驱动件驱动前轮和后轮转动，所述前轮和后轮的转动通过所述螺柱带动所述脚掌向下运动。