[发明专利]一种可折叠移动机器人

摘要

本发明涉及一种可折叠移动机器人。所述移动机器人包括长转轴（1、6、11），驱动杆（2、7、12），固定转轴（3、8、13），下U型件（4、9、14），十字轴（5、10、15）和可折叠平台（A、B）。三根驱动杆末端与可折叠平台（B）分别由转轴连接成转动副并由卡簧轴向固定，首端由固定转轴和虎克铰连接配合与可折叠平台（A）构成球副连接。可折叠平台（A、B)各为单自由度缩放机构，通过控制可折叠平台上的驱动电机及配合驱动杆的伸缩，机器人能够呈现不同的外观构型用以适应变化的外部环境。本发明结构精妙，成本低廉，易于加工制造。可以用于星球探测、军事侦察、不同直径和直弯管道检测或除障碍及水下仿生机器人。

主权项

一种可折叠移动机器人，其特征在于：可折叠移动机器人包括第一长转轴（1）、第二长转轴（6）、第三长转轴（11），第一驱动杆（2）、第二驱动杆（7）、第三驱动杆（12），第一固定转轴（3）、第二固定转轴（8）、第三固定转轴（13），第一下U型件（4）、第二下U型件（9）、第三下U型件（14），第一十字轴（5）、第二十字轴（10）、第三十字轴（15）和可折叠平台A、可折叠平台B；所述的可折叠平台A包括第一连杆（16）、第二连杆（18）、第三连杆（19）、第四连杆（21）、第五连杆（23）、第六连杆（25），第一上U型件（17）、第二上U型件（20）、第三上U型件（24）、长轴电机（22）、第一垫片（42）、第二垫片（43）、第三垫片（44）；所述的第一连杆（16）上包括末端通孔（16a）、阶梯孔（16b）、末端配合平面（16c）、首端配合平面（16d）、首端通孔（16e）末端通孔（16a）、首端通孔（16e）用以安装螺栓，末端通孔（16a）的轴线与首端通孔（16e）的轴线成顺时针120°扭角；阶梯孔（16b）用以安装阶梯转轴；所述的第二连杆（18）上包括末端通孔（18a）、末端配合平面（18b）、首端配合平面（18c）、阶梯孔（18d）、首端通孔（18e）；末端通孔（18a）的轴线与首端通孔（18e）的轴线成逆时针120°扭角； 所述的第三连杆（19）与第一连杆（16）为结构尺寸以及杆件上的特征相同的杆；所述的第四连杆（21）上包括末端通孔（21a）、末端配合平面（21b）、首端配合平面（21c）、阶梯孔（21d）、电机孔（21e）、首端通孔（21f）；末端通孔（21a）的轴线与首端通孔（21f）的轴线成逆时针120°扭角；电机孔（21e）用以固定电机机身；所述的第五连杆（23）上包括末端电机轴顶丝孔（23a）、末端通孔（23b）、阶梯孔（23c）、末端配合平面（23d）、首端配合平面（23e）、首电机轴顶丝孔（23f）、首端通孔（23g）；电机轴顶丝孔（23a）、（23f）用以安装顶丝对电机轴与连接连杆进行周向定位，末端通孔（23b）的轴线与首端通孔（23g）的轴线成顺时针120°扭角；所述的第六连杆（25）上包括电机机身固定阶梯孔（25a）、末端通孔（25b）、末端配合平面（25c）、首端配合平面（25d）、阶梯孔（25e）、首端通孔（21f）；末端通孔（25b）的轴线与首端通孔（25f）的轴线成逆时针120°；其中，位于上端的第一连杆（16）的首端通孔（16e）、位于下端的第二连杆（18）的末端通孔（18a），将第一上U型件（17）的圆柱端依次以穿过第二连杆（18）、第一连杆（16）的顺序构成转动副，并同时使第一连杆（16）的首端配合平面（16d）与第二连杆（18）的末端配合平面（18b）贴合，且在第一上U型件（17）圆柱端上的两个卡簧槽安装卡簧进行轴向定位；第三连杆（19）与第四连杆（21）和第二上U型件（20）的上下连接与转动固定方式，第五连杆（23）与第六连杆（25）和第三上U型件（24）的上下连接与转动固定方式完全相同于第一连杆（16）与第二连杆（18）和第一上U型件（17）的上下连接与转动固定方式；位于下端的第二连杆（18）的首端配合面（18c）与位于上端的第三连杆（19）的末端配合面分别贴合在夹于第二连杆（18）与第三连杆（19）之间的第二垫片（43）的两面上，且保证第二连杆（18）的首端通孔（18e）、第三连杆（19）的末端通孔及第二垫片（43）的内通孔同轴；第六连杆（25）、第一连杆（16）与第一垫片（42）的配合、连接及安装方式与第二连杆（18）、第三连杆（19）与第二垫片（43）相同；位于上端的第四连杆（21）的首端配合面（21c）与位于下端的第五连杆（23）的末端配合面（23d）分别与夹于两杆之间的第三垫片（44）的两端面贴合连接，并保证第四连杆（21）的首端通孔（21f）、第五连杆（23）的末端通孔（23b）同轴，长轴电机（22）输 出转轴以依次穿过第四连杆（21）、第五连杆（23）的顺序插入第四连杆（21）与第五连杆（23）的同轴通孔中，长轴电机（22）的机身固定孔（22a）与第四连杆（21）上的电机机身固定阶梯孔（21e）通过螺钉固定，电机输出转轴与第五连杆（23）由安装于第五连杆（23）末端电机轴顶丝孔（23f）中的顶丝进行周向固定，并通过在电机轴端卡簧槽安装卡簧进行轴向固定；所述的可折叠平台B由第一四边形滑块机构（B1），第二四边形滑块机构（B2），第三四边形滑块机构（B3），以及一个短轴电机（36）构造而成；第一四边形滑块机构（B1）上设有第二连杆（18）、第三连杆（19）以及第一短转轴（28）；第二四边形滑块机构（B2）上设有第四连杆（21）、第五连杆（23）以及第二短转轴（33）；第三四边形滑块机构（B3）上设有第一连杆（16）、第六连杆（25）以及第三短转轴（39）；第一四边形滑块机构（B1）的第三连杆（19）与第二四边形滑块机构（B2）的第四连杆（21）进行转动连接；第二四边形滑块机构（B2）的第五连杆（23）与第三四边形滑块机构（B3）的第六连杆（25）由安装在第六连杆（25）上的短轴电机（36）构成转动驱动；第三四边形滑块机构（B3）的第一连杆（16）与第一四边形滑块机构（B1）的第二连杆（18）进行转动连接；所述的可折叠平台A与可折叠平台B的连接方式如下：第一驱动杆（2）的末端孔（2a）与可折叠平台B上第三四边形滑块机构（B3）的第三短转轴（39）上的径向通孔通过第一长转轴（1）连接，并由第一长转轴（1）上的四个卡簧槽通过安装卡簧进行轴向定位；所述的第一驱动杆（2）的首端作为输出端直接插入第一固定转轴（3）固定端（3a）的沉孔中，且通过螺栓固定连接；第一固定转轴（3）的转轴端（3b）与第一下U型件（4）的圆柱端（4a）轴向通孔配合成转动副；第一下U型件（4）的U型端设有两通孔分别与第一十字轴（5）的第一十字轴长轴（5a）两端配合构成转动副，并通过第一十字轴长轴（5a）上的卡簧槽通过安装卡簧进行轴向定位；可折叠平台A上的第一上U型件（17）的U型端设有两通孔分别与第一十字轴（5）的第一十字轴短轴（5b）两端配合构成转动副，并通过第一十字轴短轴（5b）上的卡簧槽通过安装卡簧进行轴向定位；第二驱动杆（7）、第三驱动杆（12）分别与可折叠平台B上第一四边形滑块机构（B1）的第一短转轴（28）、第二四边形滑块机构（B2）的第二短转轴（33）的连接方式和轴向定位与第一驱动杆（2）与可折叠平台B上第三四边形滑块机构（B3）的第三短转轴（39）的连接方式和轴向定位相同；第二上U型件（20）、第三上U型件（24）分别与第二十字轴（10）、第三十字轴（15）的连接方式和轴向定位与第一上U型件（17）和第一十字轴（5）连接方式和轴向定位相同。