一种地形自适应仿生爬虫机器人的制作方法

本实用新型涉及仿生机器人领域，特别是涉及一种地形自适应仿生爬虫机器人。

背景技术：

随着科学技术的发展，有关机器人的研究也得到了很大的进步，其中仿生机器人越来越受到人们的重视，仿生机器人是仿生学和机器人相互结合的产物，从某种意义上说，仿生机器人是机器人更高层次的发展。

但是，目前的仿生机器人一般造价昂贵、结构复杂，通常用于科学研究方面，不适用于普通日常生活，而且普通的仿生机器人功能简单，并不能根据地形进行自动爬行，使用范围受到很大的限制。

因此，如何提供一种低成本、结构简单的地形自适应仿生爬虫机器人，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种仿生爬虫机器人，可以有效解决普通的仿生爬虫机器人难以根据地形进行爬行的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种地形自适应仿生爬虫机器人，包括：躯干、四肢、控制前肢迈步的前舵机和控制后肢迈步的后舵机、和用于检测所述前舵机和所述后舵机由于其摆动角度所造成的电流变化的电流检测传感器、以及控制所述前舵机和所述后舵机运行的控制器，所述控制器内预设有平地角度阈值和悬崖角度阈值，当所述前舵机的摆动角度超过所述平地角度阈值或所述悬崖角度阈值时，所述控制器以所述前舵机当前的摆动角度控制所述前舵机运行。

优选地，还包括连接有触须的行程开关，当所述触须触碰到障碍物时，所述控制器调整所述四肢的步态，以避开障碍物。

优选地，还包括用于检测光强的外红线传感器，所述控制器根据所述红外线传感器检测到的光强控制所述前舵机和所述后舵机，以实现趋光或避光运动。

优选地，所述躯干上的头部设有两个所述外红线传感器。

优选地，所述躯干上设有多个LED灯，多个所述LED灯根据路况以不同的显示方式进行显示。

优选地，所述控制器具体为PLC或单片机。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本实用新型所提供的一种地形自适应仿生爬虫机器人，包括：躯干、四肢、控制前肢迈步的前舵机和控制后肢迈步的后舵机、和用于检测前舵机和后舵机由于其摆动角度所造成的电流变化的电流检测传感器、以及控制前舵机和后舵机运行的控制器，控制器内预设有平地角度阈值和悬崖角度阈值，当前舵机的摆动角度超过平地角度阈值或悬崖角度阈值时，控制器以前舵机当前的摆动角度控制前舵机运行。因此通过检测前舵机的电流变化，可判断出其摆动的角度，然后通过和平地角度阈值或者悬崖角度阈值进行比较，以此来判断爬虫机器人所处的地形状态，最后通过调整前舵机的摆动角度，即可使爬虫机器人适应较为复杂的地形，其结构不仅简单，而且成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的地形自适应仿生爬虫机器人的结构示意图。

附图标记如下：

1为触须，2为右前肢，3为行程开关，4为LED灯，5为后舵机，6为左前肢，7为红外线传感器，8为电流检测传感器，9为前舵机。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，目前普通的爬虫机器人难以根据地形进行爬行。

基于上述研究的基础上，本实用新型实施例提供了一种地形自适应仿生爬虫机器人，通过检测前舵机的电流变化，可判断出其摆动的角度，然后通过和平地角度阈值或者悬崖角度阈值进行比较，以此来判断爬虫机器人所处的地形状态，最后通过调整前舵机的摆动角度，即可使爬虫机器人适应较为复杂的地形，其结构不仅简单，而且成本较低。

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图1，图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的地形自适应仿生爬虫机器人的结构示意图。

本实用新型的一种具体实施方式提供了一种地形自适应仿生爬虫机器人，包括：躯干、四肢、控制前肢迈步的前舵机9和控制后肢迈步的后舵机5、和用于检测前舵机9和后舵机5由于其摆动角度所造成的电流变化的电流检测传感器8、以及控制前舵机9和后舵机5运行的控制器，控制器内预设有平地角度阈值和悬崖角度阈值，当前舵机9的摆动角度超过平地角度阈值或悬崖角度阈值时，控制器以前舵机9当前的摆动角度控制前舵机9运行。

在本实施例中，爬虫机器人在平坦地形上前进时，控制器输出PWM信号驱动前舵机9和后舵机5以平地角度阈值摆动，并带动四肢迈步，以此来实现爬虫机器人的前进；当爬虫机器人在崎岖路面上前进时，电流检测传感器8检测到左前肢6或右前肢2触碰地面并抬升所造成前舵机9的电流发生变化时，前舵机9摆动的角度已超出控制器设定的平地角度阈值，则认为左前肢6或右前肢2处于凹坑，则控制器把前舵机9的平地角度阈值修改为当前的前舵机9的角度值，当前舵机9摆动的角度未达到控制器设定的平地角度阈值，则认为左前肢6或右前肢2处于凸台，则控制器把前舵机9的平地角度阈值修改为当前的前舵机9的角度值，以此来适应崎岖的地形；当爬虫机器人摆动的角度超出控制器设定的悬崖角度阈值时，电流检测传感器8仍为检测到左前肢6或右前肢2触碰地面并抬升所造成前舵机9的电流发生变化时，则认为左前肢6或右前肢2处于悬崖，控制器调整四肢的步态使其离开悬崖。因此通过检测前舵机9的电流变化，可判断出其摆动的角度，然后通过和平地角度阈值或者悬崖角度阈值进行比较，以此来判断爬虫机器人所处的地形状态，最后通过调整前舵机9的摆动角度，即可使爬虫机器人适应较为复杂的地形，其结构不仅简单，而且成本较低。

进一步地，还包括连接有触须1的行程开关3，当触须1触碰到障碍物时，控制器调整四肢的步态，以避开障碍物。

其中行程开关3设置的触须1具有触发其开启的功能，当触须1触碰到障碍物时，控制器可以控制前舵机9的摆动角度，使得左前肢6和右前肢2摆动的角度不同，使得爬虫机器人进行转弯，或者直接控制爬虫机器人进行后退即可。

为了丰富上述实施例所提供的爬虫机器人的功能，本实施例提供的爬虫机器人还包括用于检测光强的外红线传感器，控制器根据红外线传感器7检测到的光强控制前舵机9和后舵机5，以实现趋光或避光运动。

进一步地，躯干上的头部设有两个外红线传感器。其中红外线传感器7优选设置在头部的眼睛处，还可以将该红外线传感器7设置成眼镜的形状。

为了便于显示爬虫机器人所处的路况，躯干上设有多个LED灯4，多个LED灯4根据路况以不同的显示方式进行显示。例如当爬虫机器人处于平坦的路面时，多个LED灯4以流水灯的工作方式进行显示；当爬虫机器人在崎岖的路上前进时，可以通过LED灯4显示路面坑洼的位置，如左前肢6处于凹坑或凸台时，躯干左前方的LED灯4亮；当遇到悬崖时，LED灯4同时闪亮来发出警告；当遇到障碍物时，也可以通过LED灯4来显示遇到障碍物的位置，其具体LED灯4的闪亮方式，视情况而定。

其中，控制器具体为PLC或单片机。

还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。