[实用新型]多功能五足全地形攀爬机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于先进制造与自动化技术领域，具体涉及一种多功能五足全地形攀爬机器人。

背景技术

机器人的出现，扩展了人类能力范围，缩小了人对自然的距离，极大地推动了人类社会的技术进步。它是计算机科学、控制论、机械学、电机技术等多学科综合性的高科技产物。

攀爬机器人是机器人的一种，属于极限作业机器人。她的研究和开发有着广阔的前景和良好的社会效益，受到各个国家的重视。对国内外攀爬机器人研究状况分析可知，目前攀爬机器人常用的吸附方式有三种：真空吸附方式、磁力吸附方式和推力吸附方式；但真空吸附方式机器人要求密封性要好，且适合应用于光洁度较高的壁面上；磁力吸附方式机器人要求被吸附物体是金属材料；推力吸附方式机器人负载能力差，噪声大，且不易控制。

按攀爬机器人移动方式的不同，攀爬机器人可分为轮式攀爬机器人、履带式攀爬机器人和脚步行走式攀爬机器人三种方式；其中轮式攀爬机器人与壁面接触面积小，易导致吸附不可靠；履带式攀爬机器人结构复杂、体积大、不易转弯、不易越障；脚步行走式攀爬机器人行走速度较慢。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多功能五足全地形攀爬机器人，解决现有技术易导致吸附不可靠、结构复杂、体积大、不易转弯、不易越障、行走速度较慢以及同一台机器人无法适用于多种壁面的技术问题。

本实用新型多功能五足全地形攀爬机器人包括机身、水枪机构、机械腿机构、移动转向机构、除尘机构、风扇、风扇排气孔和天线；机身的两侧分别通过虎克铰链连接两只机械腿机构，水枪机构位于机身背部，移动转向机构分布在机身的腹部，除尘机构分布在机身上，风扇排气孔分布在机身的后部，风扇固定连接在机身内部，天线固定连接在机身上。

所述机身整体呈流线型，机身内部下凹。

所述水枪机构包括丝杠座Ⅰ、移动平台、丝杠Ⅰ、丝杠座Ⅱ、驱动电机、水枪、delta机构、丝杠Ⅱ、转台、电机架，蜗轮蜗杆传动机构、齿轮传动机构Ⅰ、齿轮传动机构Ⅱ、锥齿轮传动机构Ⅰ和锥齿轮传动机构Ⅱ；

所述蜗轮蜗杆传动机构包括蜗轮和蜗杆，蜗轮与蜗杆啮合，驱动电机与电机架固定连接，电机架固定连接在机身上，驱动电机的输出轴通过联轴器与蜗杆连接；

齿轮传动机构Ⅰ包括大齿轮Ⅰ和小齿轮Ⅰ，大齿轮Ⅰ与小齿轮Ⅰ啮合；齿轮传动机构Ⅱ包括大齿轮Ⅱ和小齿轮Ⅱ，大齿轮Ⅱ与小齿轮Ⅱ啮合；锥齿轮传动机构Ⅰ包括大锥齿轮Ⅰ和小锥齿轮Ⅰ，大锥齿轮Ⅰ与小锥齿轮Ⅰ啮合；锥齿轮传动机构Ⅱ包括大锥齿轮Ⅱ和小锥齿轮Ⅱ，大锥齿轮Ⅱ与小锥齿轮Ⅱ啮合；

小齿轮Ⅰ和小齿轮Ⅱ分别与蜗轮两侧的蜗轮轴固定连接，大齿轮Ⅰ与大锥齿轮Ⅰ同轴连接，大齿轮Ⅱ与大锥齿轮Ⅱ同轴连接，小锥齿轮Ⅰ通过联轴器与丝杠Ⅰ连接，小锥齿轮Ⅱ通过联轴器与丝杠Ⅱ连接；

丝杠座Ⅰ和丝杠座Ⅱ分别固定连接在机身的背部，丝杠Ⅰ的两端分别与丝杠座Ⅰ和丝杠座Ⅱ螺纹连接，丝杠Ⅱ的两端分别与丝杠座Ⅰ和丝杠座Ⅱ螺纹连接，移动平台在丝杠Ⅰ和丝杠Ⅱ上滑动，转动平台固定连接在移动平台上，delta机构固定连接在转动平台上，水枪固定连接在delta机构上。

所述机械腿机构包括腿根部、膝关节、小腿、腿部支柱、伞骨机构和脚掌；所述膝关节包括骨架、液压杆和液压缸，液压杆在液压缸内滑动，液压杆与骨架的一端铰链连接，液压缸与骨架的另一端铰链连接；

所述腿根部包括约束座、伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ和自转结构，约束座与自转结构铰链连接，伺服电机Ⅰ驱动约束座，伺服电机Ⅱ驱动自转结构，自转结构与膝关节的骨架固定连接；

所述小腿一端与膝关节的骨架铰链连接，另一端与腿部支柱铰链连接；腿部支柱的下端设有一螺母，腿部支柱与脚掌固定连接；

所述伞骨机构包括两个剪叉机构和两个伞骨支架；两个剪叉机构为剪叉机构Ⅰ和剪叉机构Ⅱ；两个伞骨支架为伞骨支架Ⅰ和伞骨支架Ⅱ；剪叉机构Ⅰ包括剪叉杆Ⅰ和剪叉杆Ⅱ；剪叉机构Ⅱ包括剪叉杆Ⅲ和剪叉杆Ⅳ；剪叉杆Ⅰ的一端和剪叉杆Ⅱ的一端相互交叉并与螺母铰链连接，剪叉杆Ⅰ的另一端与伞骨支架Ⅰ铰链连接，剪叉杆Ⅱ的另一端与伞骨支架Ⅱ铰链连接；剪叉杆Ⅲ的一端和剪叉杆Ⅳ的一端相互交叉并与螺母铰链连接，剪叉杆Ⅲ的另一端与伞骨支架Ⅰ铰链连接，剪叉杆Ⅳ的另一端与伞骨支架Ⅱ铰链连接；两个伞骨支架对称分布在脚掌上，伞骨支架Ⅰ和伞骨支架Ⅱ的一端相交，并与腿部支柱铰链连接，伞骨支架Ⅰ的另一端与脚掌转动连接，伞骨支架Ⅱ的另一端与脚掌转动连接。