[发明专利]一种基于螺旋传动的仿生水蛭清洁机器人及控制方法

权利要求书

1.一种基于螺旋传动的仿生水蛭清洁机器人，包括吸附模块、转向模块、控制模块与机械模块，其特征在于：吸附模块安装在前底板和后底板上，控制模块安装在所述后底板上，所述机械模块包括安装在中部的螺旋传动机构和齿轮传动机构，以及安装在前旋转盘上的第一剪叉式升降机构和安装在后旋转盘上的第二剪叉式升降机构，由所述控制模块控制螺旋传动机构和吸附模块、剪叉式升降机构和转向模块进行仿生水蛭的运动、转向和跨越障碍物。

2.根据权利要求1所述的一种基于螺旋传动的仿生水蛭清洁机器人，其特征在于：所述吸附模块包括前吸附模块和后吸附模块；

其中，所述前吸附模块包括集尘盒、集风罩、离心式叶轮、第一直流电机、过滤器，所述集尘盒和集风罩安装在所述前底板上，过滤器安装在集尘盒的排气孔内，集风罩与集尘盒的排气孔轴向连接，所述离心式叶轮安装在集风罩内，第一直流电机的输出端通过联轴器与传动轴轴向连接，所述传动轴与离心式叶轮轴向连接，第一直流电机通过电机底座固定在所述前底板上，所述集尘盒底板设有吸气口。

其中，所述后吸附模块包括气泵、导管、吸盘，所述气泵通过所述固定支架安装在所述后底板上，所述气泵进气口与所述导管连接，所述导管另一端与所述吸盘连接，所述吸盘上端固定在所述后底板上。

3.根据权利要求1所述的一种基于螺旋传动的仿生水蛭清洁机器人，其特征在于：所述转向模块由第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机和第一舵机架、第二舵机架、第三舵机架、第四舵机架组成；其中，第一舵机通过固定支架固定在所述前底板上，第一舵机输出端通过舵机盘与前旋转盘底面连接；第二舵机通过固定支架固定在所述后底板上，第二舵机输出端通过舵机盘与后旋转盘底面连接；第三舵机固定在前连接架上，前连接架固定在剪叉式升降机构的顶盘上，第三舵机的输出端通过舵机盘与舵机支架连接，舵机支架与内螺纹管连接；第四舵机固定在后连接架上，后连接架固定在后剪叉式升降机构的顶盘上，第四舵机的输出端通过舵机盘与舵机架连接，舵机架与机壳端面连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于螺旋传动的仿生水蛭清洁机器人，其特征在于：在一个实施例中，所述螺旋传动机构由螺纹轴和内螺纹管组成，螺纹轴的外螺纹与内螺纹管的内螺纹旋合而组成螺纹副，所述第一直流电机的输出通过齿轮传动机构后传递给所述螺纹轴。

5.根据权利要求4所述的一种基于螺旋传动的仿生水蛭清洁机器人，其特征在于：所述齿轮传动机构包括联轴器、主动轴、小齿轮、大齿轮；其中，所述第二直流电机的输出端通过联轴器与主动轴轴向连接，在主动轴上的外壁安装同轴度的小齿轮，在所述螺纹轴上的外壁安装同轴度的大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，大齿轮驱动相对应的螺纹轴。

6.根据权利要求1所述的一种基于螺旋传动的仿生水蛭清洁机器人，其特征在于：所述剪叉式升降机构由底盘、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、顶盘、第一滑块、第二滑块、第三滑块、第四滑块组成。其中，第一连杆的第一端与底盘的第一连接端转动连接，第一连杆的第二端与第三滑块转动连接；第二连杆的第一端与底盘的第二连接端转动连接，第二连杆的第二端与第四滑块转动连接；第一连杆与第二连杆中心处转动连接；第三连杆的第一端与第一滑块转动连接，第三连杆的第二端与顶盘的第一连接端转动连接；第四连杆的第一端与第二滑块转动连接，第四连杆的第二端与顶盘的第二连接端转动连接，第三连杆与第四连杆中心处转动连接；第一滑块和第二滑块分别安装在底盘的两个轨道槽内，第三滑块和第四滑块分别安装在顶盘的两个轨道槽内。

7.根据权利要求1所述的一种基于螺旋传动的仿生水蛭清洁机器人，其特征在于：所述直流电机的输出通过丝杠传动机构后传递给第一滑块和第二滑块。

8.根据权利要求7所述的一种基于螺旋传动的仿生水蛭清洁机器人，其特征在于：所述丝杠传动机构包括推动杆、丝杠、联轴器；其中，所述第三直流电机的输出端通过联轴器与丝杠轴向连接，推动杆加工有螺纹通孔，丝杠和孔螺纹旋合。