[发明专利]一种绳索驱动仿生六足爬壁机器人

说明书

本发明公开了一种绳索驱动仿生六足爬壁机器人，包括躯体和与躯体相连的六个腿部结构。躯体包括躯干和传动系统，传动系统包括驱动舵机、锥齿轮组、传动板和直齿轮组；腿部结构包括关节组、传动杆和闭合力传递系统，闭合力传递系统包括腿部驱动舵机、定滑轮组、腿部直齿轮组、张紧装置、绳索末端固定孔和两根绳索。本发明通过舵机驱动，通过传动系统和闭合力传递系统控制，以实现机器人三角交替运动步态，具有体积小、质量轻、易控制的特点，解决了小型六足机器人质量大、体积大、多驱动器的缺点，大大改善了六足爬壁机器人的实用性和适用性。

技术领域

本发明属于仿生机器人技术领域，具体涉及一种绳索驱动仿生六足爬壁机器人。

背景技术

六足爬壁机器人作为一种可携带作业工具深入各种作业环境以实现某种或多种特定功能的特种机器人，在宇航、工业、民用等领域具有广阔的应用前景，但其在结构设计和应用方面仍有很大的不足。目前，投入使用的机器人大多仍采用传统的驱动方式，这类机器人体积庞大，足部末端运动惯量较大，不利于完成狭小环境的作业任务，具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绳索驱动仿生六足爬壁机器人，包括躯体和六个腿部结构，所述躯体包括躯干，所述躯干通过传动系统与腿部结构连接，所述传动系统包括用于控制六个腿部结构按照三角交替运动步态行走的驱动舵机；

所述腿部结构包括关节组、传动杆及闭合力传递系统，所述关节组包括第一关节组、第二关节组、第三关节组，所述第一关节组为驱动关节，所述第二关节组、第三关节组为联动关节；

所述传动杆包括第一传动杆、第二传动杆及第三传动杆；所述第一传动杆连接第一关节组及第二传动杆，第二传动杆连接第二关节组及第三传动杆，第三传动杆连接第三关节组；

所述闭合力传递系统包括腿部驱动舵机、上定滑轮、下定滑轮、上腿部直齿轮、下腿部直齿轮、第二传动杆上张紧装置、第二传动杆下张紧装置、第三传动杆上张紧装置、第三传动杆下张紧装置、第三传动杆上绳索末端固定孔、第三传动杆下绳索末端固定孔、上绳索、下绳索；

所述腿部驱动舵机与所述第一传动杆固定连接，所述上腿部直齿轮及上定滑轮与腿部驱动舵机的传动轴连接，所述下腿部直齿轮及下定滑轮与所述第一传动杆连接，所述上腿部直齿轮和下腿部直齿轮啮合连接；

所述上绳索与所述上定滑轮及第三传动杆下绳索末端固定孔连接，用于通过所述第二传动杆及第三传动杆下张紧装置张紧绳索，以控制所述第二关节组及第三关节组执行提起动作；

所述下绳索与所述下定滑轮及第三传动杆上绳索末端固定孔连接，用于通过所述第二传动杆及第三传动杆上张紧装置张紧绳索，以控制所述第二关节组及第三关节组执行放下动作。

进一步地，所述传动系统还包括锥齿轮组、腿部安装槽、上传动板、下传动板、直齿轮组、传动轴、轴向固定环；所述直齿轮组包括外侧直齿轮、内侧直齿轮；

所述锥齿轮组与所述驱动舵机、传动板及直齿轮组连接，所述锥齿轮组、传动板和直齿轮组组成传动系统的两组驱动关节组，由两个驱动舵机驱动，所述驱动舵机通过舵机支架与所述躯干固定连接，所述外侧直齿轮通过传动轴与所述躯干连接，所述上传动板、下传动板、内侧直齿轮通过轴向固定环实现轴向定位。

进一步地，所述腿部结构沿逆时针方向依次设有第一腿部结构、第二腿部结构、第三腿部结构、第四腿部结构、第五腿部结构、第六腿部结构；

所述第一腿部结构、第三腿部结构与所述下传动板的腿部安装槽连接，所述第五腿部结构与所述外侧直齿轮连接，所述第二腿部结构、第四腿部结构、第六腿部结构与所述上传动板及外侧直齿轮连接；

所述第二传动杆上张紧装置及所述第二传动杆下张紧装置与所述第二传动杆内壁连接，用于分别张紧所述下绳索和所述上绳索，以控制腿部执行放下动作和提起动作的稳定性。

与现有技术相比本发明的有益效果是：