[实用新型]一种可伸缩避障的仿生机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，尤其是一种可伸缩避障的仿生机器人，主要用于实现管道维修过程中的侦查探测、获取样本等功能。 

背景技术

管道是一种常见的物料输送和气体排放装置，广泛应用于化工、矿山、炼油、印染、中央空调等领域。管道系统在长期工作后会出现腐蚀、污垢、堵塞、损伤等问题；为了提高管道寿命、防止泄露等事故的发生，必须定期对管道进行有效地检测维护。但是这些管道往往空间狭窄，维护人员难以进入，维护难度很大；某些管道内会残留有毒有害物质，对人体亦有损害，因此通常的做法是使用越障机器人对管道内进行侦测工作。

越障机器人在管道内行走，通过视频采集装置侦测获得管道内的影像，并将侦测结果传送至控制中心的主机，维护人员根据侦测结果有针对性地对管道进行维护工作。对于管道内的障碍物，大多数越障机器人采用的越障方式为转弯绕过，或关节旋转以升高机体，这种越障方式的机体升高高度有限，而且比较浪费时间，此外，大多数越障机器人并无配备完成指定工作的执行器，只能单一完成越障和侦查工作，功能有待完善。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种可伸缩避障的仿生机器人，该机器人应能适应复杂的工作环境，可以灵活地避开障碍物，在侦查探测管道内环境的同时还可完成采样工作，并且具有结构简单，使用方便的特点。

本实用新型采用的技术方案是：

一种可伸缩避障的仿生机器人，包括机体、安装在机体底部的行走避障机构、安装在机体顶部的影像采集装置、电源以及控制装置，其特征在于：所述行走避障机构包括对称布置在机体左右两侧的两排机械足，每排机械足中包含至少三条机械足，每条机械足包括第一平行四边形机构、第二平行四边形机构，以及可升降的支撑腿；

所述第一平行四边形机构包括固定在机体底部的竖直侧板、铰接在该竖直侧板上且相互平行的第一连杆和第二连杆，以及与所述第一连杆第二连杆铰接的第三连杆，其中第一连杆由固定在竖直侧板上的第一电机驱动；

所述第二平行四边形机构包括上端固定在所述第三连杆上的第一关节、与第一关节中部铰接的第四连杆、与第一关节下端铰接的第五连杆，以及与所述第四连杆、第五连杆铰接的第二关节；其中第一关节、第二关节均竖直布置，第四连杆由固定在第一关节上的第二驱动电机驱动；

所述支撑腿通过沿竖直方向布置的导轨机构安装在所述第二关节上，支撑腿还上安装着由第三电机驱动的第一齿轮，第二关节上安装有沿竖直方向布置的第一齿条，所述第一齿轮与第一齿条配合以驱动第二关节上下运动。

所述机体包括一水平布置的腹板以及对称布置在腹板左右两侧的两个保护壳，每个保护壳底部的前侧和后侧分别固定有水平布置且沿左右方向伸展的第二齿条，所述腹板上安装有与第二齿条匹配且由第四电机驱动的第二齿轮，腹板的前侧和后侧分别固定有导向板，所述导向板上开设有与第二齿条匹配的第二滑槽。

所述腹板上安装有一操作手，该操作手包括一立柱、一端铰接在立柱顶部的操作臂，以及安装在操作臂顶部并可更换末端执行器的末端执行器安装座，所述操作臂由第五电机驱动，末端执行器安装座由第六电机驱动；腹板的中部固定有一矩形导轨框，该矩形框上安装有所述操作手的驱动机构，该驱动机构包括一个水平布置的座体、驱动所述立柱绕其竖直中心线旋转的第七电机，该第七电机安装在座体底部的中心位置；所述座体底部的前侧、后侧各安装有一组第三齿轮，每组第三齿轮中的两个齿轮相互啮合，并且其中一个齿轮由固定在座体上的第八电机驱动，所述矩形导轨框的内壁的左右两侧分别固定有沿前后方向伸展的第三齿条，每组第三齿轮的两个齿轮分别与两个第三齿条啮合以驱动所述底座前后运动；所述矩形导轨框左右两侧的外壁分别开有第三滑槽，所述座体底部的左右两侧分别固定有第三滑块，所述第三滑块与第三滑槽配合以对所述座体导向；所述腹板在矩形导轨框围拢的区域内制有开口，腹板的底部固定有一对准该开口的储物箱。

所述影像采集装置包括两个通过转轴安装在腹板上的摄像头，所述两个摄像头对称布置在腹板前部的左右两侧，另有两个第九电机分别通过齿轮驱动两摄像头摆动。

本实用新型的工作原理是：工作状态下，保护壳处于打开状态，影像采集装置收集管道内的环境情况，之后控制装置根据环境情况控制机械足行走；

功能1，行走，