[发明专利]一种四爪式仿人爬管机器人

摘要

本发明公开了一种四爪式仿人爬管机器人，包括对称式设置的四肢和将四肢连接为一体的上部躯干和下部躯干；四肢均为末端带机械爪的活动机械臂，分别为左上肢、右上肢、左下肢和右下肢，左上肢和右上肢分别与上部躯干的左右两端相连，左下肢和右下肢分别与下部躯干的左右两端相连；四肢通过挤压滑块和挤压弹簧机构分别连接在上部躯干和下部躯干的两端，下部躯干与上部躯干之间通过腰部机构相连，腰部机构由上部驱动舵机、第一腰部连接架、中部驱动舵机、第二腰部连接架以及下部驱动舵机组成可多自由度运动的机构，在腰部机构和四肢的运动作用下，本发明爬管机器人可模仿人的四肢实现各种不同类型的爬管需求。其工作稳定性好、地形适应能力强。

主权项

1.一种四爪式仿人爬管机器人，其特征在于：包括对称式设置的四肢和将四肢连接为一体的上部躯干和下部躯干；所述四肢结构一样，均为末端带机械爪的活动机械臂，四肢分别为左上肢、右上肢、左下肢和右下肢，其中左上肢和右上肢分别与上部躯干的左右两端相连，左下肢和右下肢分别与下部躯干的左右两端相连；所述上部躯干包括躯干底板、两个挤压滑动块和分别设于躯干底板两端的四个支撑板，躯干底板左端的两个支撑板与躯干底板左边的侧板形成左C形滑动槽，躯干底板右端的两个支撑板与躯干底板右边的侧板形成右C形滑动槽，每个支撑板上均设有用于给挤压滑动块导向且水平方向设置的腰型孔，挤压滑动块两端分别设有与腰型孔滑动配合的突轴，两个挤压滑动块分别设于左C形滑动槽和右C形滑动槽内，并可在相应的C形滑动槽内自由滑动，两个挤压滑动块分别与躯干底板的左右两个侧板之间设有挤压弹簧，躯干底板左右两侧的挤压滑动块分别与左上肢、右上肢相连；所述下部躯干与上部躯干结构一样，区别在于：下部躯干的躯干底板左右两端的挤压滑动块分别与左下肢和右下肢相连；所述下部躯干与上部躯干之间通过腰部机构相连，所述腰部机构包括上部驱动舵机、第一腰部连接架、中部驱动舵机、第二腰部连接架以及下部驱动舵机，所述上部驱动舵机固定于第一腰部连接架的顶部，上部驱动舵机的输出轴与上部躯干的躯干底板固定相连；第一腰部连接架底部设有中部舵机连接架，中部驱动舵机通过舵机托架固定安装在第二腰部连接架顶部，中部驱动舵机的输出轴与中部舵机连接架固定相连，下部驱动舵机固定于第二腰部连接架的下端，下部驱动舵机的输出轴与下部躯干的躯干底板固定相连；所述四肢中的左上肢包括第一摆杆、第二摆杆、第三摆杆、第四摆杆、主动齿轮、从动齿轮和C型轴承连接架以及肢体舵机，所述肢体舵机与上部躯干左端的挤压滑动块固定相连，第二摆杆前端与肢体舵机的输出轴固定相连，第一摆杆前端与上部躯干左端的挤压滑动块通过销轴铰接，第一摆杆和第二摆杆尾端分别通过第一轴和第二轴与C型轴承连接架相连，第二轴与第二摆杆之间通过轴承相连，第一轴与第一摆杆之间相对固定连接，第一轴与C型轴承连接架之间通过轴承连接，第一摆杆和第二摆杆形成第一平行四边形结构；主动齿轮和从动齿轮相互咬合且均设于C型轴承连接架的凹槽内，主动齿轮与第一轴固定相连，从动齿轮上设有第三轴，第三轴与C型轴承连接架之间通过轴承连接，第三轴伸出C型轴承连接架的一端与第三摆杆前端固定相连，C型轴承连接架上端设有第四轴，第四轴与第四摆杆的前端通过轴承相连，第三摆杆和第四摆杆形成第二平行四边形结构，第三摆杆和第四摆杆尾端均与机械爪铰接相连，四肢中的其他三肢与左上肢结构一样。