[发明专利]一种可爬杆的模块化机器人

说明书

本发明是一种可爬杆的模块化机器人，包括第一机架，第二机架，第三机架，两个麦克纳姆轮和连接装置，第一机架和第二机架铰接，由动力机驱动可以发生相对旋转，第二机架，第三机架通过滑轨方式连接，由动力机驱动可以发生相对滑动，第一麦克纳姆轮安装在第一机架上，由动力机驱动，其旋转轴指向第一机架和第二机架的排列方向，第二麦克纳姆轮安装在转动架上，由动力机驱动，其旋转轴垂直于第一机架和第二机架的排列方向，第一麦克纳姆轮和第二麦克纳姆轮的小滚子的转动方向均和旋转轴垂直，连接装置用于实现相邻模块化机器人的连接。本发明通过三部分机架的自由度配置和麦克纳姆轮的应用，实现机器人灵活的单体运动和多体运动。

技术领域

本发明涉及模块化机器人技术领域，具体的说是一种可爬杆的模块化机器人。

背景技术

不同于传统机器人的功能单一化，模块化机器人根据功能进行模块化设计，便于根据需要自由组合，是机器人发展的一个方向。现有的模块化机器人的设计主要有两个方向，一个是追求单个机器人模块结构尽可能的精简，这种方法使得单个模块的运动能力降低；另一个是尽可能提高单个机器人模块的运动性能，这种方法又会使得机器人的结构复杂。此外，现有的模块化机器人无法通过简单的控制实现带有分支的杆状物的攀爬。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可爬杆的模块化机器人，用于克服现有模块化机器人单体运动性能差或结构复杂的缺点，且能够通过简单的控制攀爬带有分支的杆状物。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种可爬杆的模块化机器人，其特征在于：包括第一机架、第二机架和第三机架；所述的第一机架一端通过铰接轴与第二机架一端铰接，所述的第二机架另一端与第三机架滑动连接；

所述的第一机架中部安装有第一麦克纳姆轮，所述的第一麦克纳姆轮的中心轴与第一机架中心轴同轴，所述的第一麦克纳姆轮转动时用于带动第一机架沿垂直于第一机架中心轴的方向移动；

所述的第二机架中部设置有第二麦克纳姆轮，所述的第二麦克纳姆轮的中心轴与第二机架中心轴相互垂直，第二麦克纳姆轮的中心轴安装在转动架上，所述的转动架中心轴与第二机架中心轴同轴，所述的转动架转动时用于带动第二麦克纳姆轮与摩擦面接触，所述的第二麦克纳姆轮转动时用于带动第二机架沿平行于第二机架中心轴的方向移动；

所述的第三机架相对于第二机架的滑动方向与铰接轴轴向平行，所述的第一机架远离铰接轴一端边缘弧形处理形成缺角边，所述的第三机架远离第二机架一端边缘弧形处理形成缺角边。

所述的第一机架远离铰接轴一端的端面设置有卡扣，所述的第三机架远离铰接轴一端的端面设置有卡槽，所述的第一机架端面的卡扣用于嵌入相邻第三机架端面的卡槽实现第一机架和相邻第三机架之间的可拆卸连接。

所述的铰接轴同轴固定有第二正齿轮，所述的第二正齿轮与第一正齿轮啮合，所述的第一正齿轮与第一动力机的输出轴端部同轴传动连接。

所述的第一麦克纳姆轮一侧端面固定安装有第四正齿轮，所述的第四正齿轮与第一麦克纳姆轮同心设置，所述的第四正齿轮与第三正齿轮啮合，所述的第三正齿轮与第三动力机的输出轴端部同轴传动连接。

所述的第三机架靠近第二机架一侧固定安装有齿条，所述的第三机架靠近第二机架一侧通过滑轨嵌入导向槽与第二机架滑动连接，所述的导向槽规定安装在第二机架端面，所述的齿条的延伸方向与导向槽的延伸方向一致，所述的齿条与第二正齿轮组啮合，所述的第二正齿轮组通过同步带与第一正齿轮组传动，所述的第一正齿轮组与第二动力机的输出轴传动连接。

所述的转动架的旋转轴与第二机架的中心轴同心设置，所述的转动架的旋转轴与第六动力机传动连接，所述的第二麦克纳姆轮的中心轴安装在转动架中部，所述的转动架的旋转轴与第二麦克纳姆轮的中心轴垂直，所述的第二麦克纳姆轮的中心轴与第五动力机传动连接；