一种蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人的制作方法

文档序号:16896405发布日期:2019-02-15 23:43阅读:131来源:国知局
一种蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人的制作方法

本发明涉及软体机器人技术领域,具体为一种蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人。



背景技术:

科学家们从自然界汲取灵感,创造出远比那些传统的金属制同类更加灵活和多功能的机器人,美国哈佛大学的科学家们制造了一种新型柔韧机器人,它的身子非常柔软,可以像蠕虫一样依靠蠕动在非常狭窄的空间里活动,这个哈佛大学科研小组由化学家乔治怀特塞兹率领,他们从鱿鱼,海星和其它没有坚硬骨骼的动物身上获得启发,研制了一种小型的,有四条腿的橡皮机器人,最近几年,科学家们一直在尝试和一些黏糊糊的,有时候甚至看上去模样古怪的机器人设计概念打交道,他们希望能制造出一种新型机器人,它们将能够钻进那些依靠人力或传统机器人难以企及的地方展开工作,如地震灾区救援或者战场侦察等等,在一份邮件采访中,美国麻省理工学院的机器人专家马修沃尔特说:“这种软体机器人的柔韧性让它们能够得以进入传统机器人无法抵达的狭小空间。

在中国实用新型专利申请公开说明书cn207157327u中公开的软体机器人,该软体机器人虽然通过对各个单元模块中若干个形变孔内气体压力的控制,能实现对相应单元模块的拉伸、压缩或弯曲;通过对堵塞机构的吸真空操作,能使堵塞机构由柔性转变为刚性状态,从而能适应复杂杆系中杆体的攀爬,但是该软体机器人具有设备内外部结构均相对较为简单,在攀爬过程中不具有良好的吸附能力,并且无法用于地下掘进勘测操作,而一般的软体机器人的掘进速率较为地下,从而不能有效的满足人们的使用需求等缺点。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供了一种蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,解决了上述背景技术中提出的设备内外部结构均相对较为简单,在攀爬过程中不具有良好的吸附能力,并且无法用于地下掘进勘测操作,而一般的软体机器人的掘进速率较为地下,从而不能有效的满足人们的使用需求等问题。

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,包括防护挡板、缓冲底座和承压面板,所述防护挡板的前后两端均设置有冲撞挡板,且冲撞挡板的内部安装有固定螺丝,所述缓冲底座的上方连接有衔接底座,且缓冲底座位于防护挡板的上方,所述衔接底座的前后两端内部均设置有动力轴,且动力轴的左右两端均连接有动力传输装置,所述承压面板的上方设置有外包围,且承压面板位于衔接底座的上方,所述外包围的前方设置有电动机,且电动机的前端固定有掘进刀片,所述外包围的内部固定有内置基座,且外包围的左右两侧内部均设置有压缩气囊。

可选的,所述缓冲底座的内部下端设置有下层基座,且下层基座的上端内置有橡胶层,所述橡胶层的左右两侧均设置有承压弹簧,且承压弹簧的上方设置有承压座,所述橡胶层的上方设置有上层基座。

可选的,所述橡胶层的下端表面与下层基座的内部表面之间以及橡胶层的上端表面与上层基座的下端表面之间均紧密贴合,且上层基座的上端通过承压弹簧和承压座之间的配合与下层基座相连接,并且上层基座通过承压弹簧构成弹性结构。

可选的,所述动力传输装置的内部设置有活动履带,且活动履带的内部设置有传动轮,所述传动轮的内部设置有主动轮,且主动轮的前端安装有固定螺母。

可选的,所述传动轮以等边三角形轨迹等距分布于主动轮的四周,且活动履带均匀包裹于传动轮的外部,并且主动轮通过固定螺母与动力轴的左右两端相连接。

可选的,所述电动机通过固定螺丝与外包围的前端相连接,且掘进刀片之间关于外包围的中心线对称分布,并且电动机中轴线之间的间距大于掘进刀片的最大圆弧直径。

可选的,所述内置基座的上方连接有支撑块,且支撑块之间固定有转轴,所述转轴的外部包裹有轴套,且转轴的右侧连接有控制把,所述转轴的前方分别设置有限位轴和活动臂,且限位轴位于活动臂的中部。

可选的,所述转轴分别贯穿于轴套和支撑块的内部,且转轴的右侧与控制把之间为焊接,并且活动臂通过转轴构成旋转结构。

可选的,所述活动臂的前端固定有连接块,且连接块的内部安装有固定螺栓,所述连接块的前方设置有照明灯,且照明灯的上方设置有遮光板,所述内置基座的后方设置有气泵,且气泵的后方连接有转换接头,所述转换接头的后方固定有单向气阀。

可选的,所述活动臂的前端通过连接块之间的契合以及与固定螺栓之间的配合与照明灯相连接,且照明灯等距分布于连接块的前端。

本发明提供了一种蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,具备以下有益效果:

1.该蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,通过橡胶层可以避免上层基座与下层基座内部的直接接触,减少使用过程中两者之间的磨损,并且通过承压弹簧和承压座的设置,可以对上方的操作台面形成缓振效果。

2.该蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,通过依靠主动轮和传动轮之间的啮合传动形成整个装置的移动能力,并且活动履带可以增加与地面之间的接触面积,从而使设备在行驶过程中具有更加良好的抓地力,更加适用于山体凹凸不平道路,以增加该装置掘进过程中的推进能力,间接的提高了该装置的勘测掘进工作效率。

3.该蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,通过承压面板、外包围以及内置基座三者之间的同轴度可以保持整个装置在使用过程中重心的稳定程度,避免因为重心的偏移导致整个设备的倾斜翻转,并且通过2个电动机带动2个掘进刀片的旋转操作,可以增加对地下土层的挖掘效率。

4.该蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,通过转轴的旋转可以带动活动臂的同步旋转,利用控制把和转轴之间的配合对活动臂进行调节、固定,而支撑块可以为上方的活动照明装置提供足够的支撑、控制作用。

5.该蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,通过照明灯可以保持该装置在夜间或光线效果较差的环境中拥有足够的照明,保持对地质探测的进度,并且遮光板在保持光线集中的前提现可以对照明灯进行保护,同时通过活动臂可以改变照明灯的照射角度,并且该装置两侧均设置有压缩气囊,通过气泵和单向气阀之间的配合对压缩气囊进行瞬时充气操作,以避免在地下掘进过程中土方的塌陷将设备完全掩埋。

附图说明

图1为本发明结构示意图;

图2为本发明结构示意图;

图3为本发明结构示意图;

图4为本发明结构示意图;

图5为本发明结构示意图;

图6为图3中a的局部放大图。

图中:1、防护挡板;2、冲撞挡板;3、固定螺丝;4、缓冲底座;401、下层基座;402、橡胶层;403、承压弹簧;404、承压座;405、上层基座;5、衔接底座;6、动力轴;7、动力传输装置;701、活动履带;702、传动轮;703、主动轮;704、固定螺母;8、承压面板;9、外包围;10、电动机;11、掘进刀片;12、内置基座;13、压缩气囊;14、支撑块;15、转轴;16、轴套;17、控制把;18、限位轴;19、活动臂;20、连接块;21、固定螺栓;22、照明灯;23、遮光板;24、气泵;25、转换接头;26、单向气阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图5,本发明提供一种技术方案:一种蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,包括防护挡板1、缓冲底座4和承压面板8,防护挡板1的前后两端均设置有冲撞挡板2,且冲撞挡板2的内部安装有固定螺丝3,缓冲底座4的上方连接有衔接底座5,且缓冲底座4位于防护挡板1的上方,缓冲底座4的内部下端设置有下层基座401,且下层基座401的上端内置有橡胶层402,橡胶层402的左右两侧均设置有承压弹簧403,且承压弹簧403的上方设置有承压座404,橡胶层402的上方设置有上层基座405,橡胶层402的下端表面与下层基座401的内部表面之间以及橡胶层402的上端表面与上层基座405的下端表面之间均紧密贴合,且上层基座405的上端通过承压弹簧403和承压座404之间的配合与下层基座401相连接,并且上层基座405通过承压弹簧403构成弹性结构,该蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,通过橡胶层402可以避免上层基座405与下层基座401内部的直接接触,减少使用过程中两者之间的磨损,并且通过承压弹簧403和承压座404的设置,可以对上方的操作台面形成缓振效果;

衔接底座5的前后两端内部均设置有动力轴6,且动力轴6的左右两端均连接有动力传输装置7,传动轮702以等边三角形轨迹等距分布于主动轮703的四周,且活动履带701均匀包裹于传动轮702的外部,并且主动轮703通过固定螺母704与动力轴6的左右两端相连接,传动轮702以等边三角形轨迹等距分布于主动轮703的四周,且活动履带701均匀包裹于传动轮702的外部,并且主动轮703通过固定螺母704与动力轴6的左右两端相连接,该蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,通过依靠主动轮703和传动轮702之间的啮合传动形成整个装置的移动能力,并且活动履带701可以增加与地面之间的接触面积,从而使设备在行驶过程中具有更加良好的抓地力,更加适用于山体凹凸不平道路,以增加该装置掘进过程中的推进能力,间接的提高了该装置的勘测掘进工作效率;

承压面板8的上方设置有外包围9,且承压面板8位于衔接底座5的上方,外包围9的前方设置有电动机10,且电动机10的前端固定有掘进刀片11,电动机10通过固定螺丝3与外包围9的前端相连接,且掘进刀片11之间关于外包围9的中心线对称分布,并且电动机10中轴线之间的间距大于掘进刀片11的最大圆弧直径,该蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,通过承压面板8、外包围9以及内置基座12三者之间的同轴度可以保持整个装置在使用过程中重心的稳定程度,避免因为重心的偏移导致整个设备的倾斜翻转,并且通过2个电动机10带动2个掘进刀片11的旋转操作,可以增加对地下土层的挖掘效率;

外包围9的内部固定有内置基座12,且外包围9的左右两侧内部均设置有压缩气囊13,内置基座12的上方连接有支撑块14,且支撑块14之间固定有转轴15,转轴15的外部包裹有轴套16,且转轴15的右侧连接有控制把17,转轴15的前方分别设置有限位轴18和活动臂19,且限位轴18位于活动臂19的中部,转轴15分别贯穿于轴套16和支撑块14的内部,且转轴15的右侧与控制把17之间为焊接,并且活动臂19通过转轴15构成旋转结构,该蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,通过转轴15的旋转可以带动活动臂19的同步旋转,利用控制把17和转轴15之间的配合对活动臂19进行调节、固定,而支撑块14可以为上方的活动照明装置提供足够的支撑、控制作用;

活动臂19的前端固定有连接块20,且连接块20的内部安装有固定螺栓21,连接块20的前方设置有照明灯22,且照明灯22的上方设置有遮光板23,内置基座12的后方设置有气泵24,且气泵24的后方连接有转换接头25,转换接头25的后方固定有单向气阀26,活动臂19的前端通过连接块20之间的契合以及与固定螺栓21之间的配合与照明灯22相连接,且照明灯22等距分布于连接块20的前端,该蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,通过照明灯22可以保持该装置在夜间或光线效果较差的环境中拥有足够的照明,保持对地质探测的进度,并且遮光板23在保持光线集中的前提现可以对照明灯22进行保护,同时通过活动臂19可以改变照明灯22的照射角度,并且该装置两侧均设置有压缩气囊13,通过气泵24和单向气阀26之间的配合对压缩气囊13进行瞬时充气操作,以避免在地下掘进过程中土方的塌陷将设备完全掩埋。

综上所述,该蚁虫勘测用具有充气结构的软体机器人,使用时首先需要在衔接底座5内部安装相对应的动力输出设备,可以采用5ik40gn-c型电机,并且通过衔接底座5实现上下结构之间的相连接,其次也可以根据使用者或地址探测的需要安装相对应的监测设备,安装完毕后便可以使用该装置,使用时电机通过动力轴6带动主动轮703的旋转,从而实现传动轮702和活动履带701的旋转,依靠主动轮703和传动轮702之间的啮合传动形成整个装置的移动能力,并且活动履带701可以增加与地面之间的接触面积,从而使设备在行驶过程中具有更加良好的抓地力,更加适用于山体凹凸不平道路,并且通过2个电动机10带动2个掘进刀片11的旋转操作,实现对地面以及地下的破土操作,而电动机10中轴线之间的间距大于掘进刀片11的最大圆弧直径可以避免在突破掘进的过程中掘进刀片11之间的碰撞,可以增加对地下土层的挖掘效率,使该装置更具有可控性,在地下掘进的过程中照明灯22可以保持该装置在夜间或光线效果较差的环境中拥有足够的照明,保持对地质探测的进度,在掘进的过程中可能会因为外界因素导致土方的塌陷,为了避免土方对设备的掩埋,通过气泵24和单向气阀26之间的配合可以对压缩气囊13进行瞬时充气操作,以避免在地下掘进过程中土方的塌陷将设备完全掩埋,而在整个装置底部固定的防护挡板1和冲撞挡板2,可以有效的减少该设备在行驶过程中因碰撞受到的损伤,并且防护挡板1和冲撞挡板2的连接方式操作起来也较为简单方便,便于批量生产随时更换。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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