球形保护装置的制作方法

本发明涉及搜救机器人技术领域，具体为一种球形保护装置。

背景技术：

近年来，地震、煤矿坍塌、泥石流等自然灾害越发频繁，灾后救援时间紧迫，由于传统的搜救机器人在一些房屋坍塌、洪涝等自然现象中受到移动的制约，不能准确及时的到达目的地，造成了多人遇难等悲剧，为了让正常搜救的机器人继续工作，需要一款球形保护装置。

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、使用方便的球形保护装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的球形保护装置，其特征在于：包括能够对接形成球形的若干块上球壳和下球壳，以及安装在上球壳、下球壳内的动作机构，上球壳内安装有上移动腿，下球壳内安装有下移动腿；动作机构包括水平方向伸缩机构，水平方向伸缩机构连接有向上伸缩机构和向下伸缩机构，向上伸缩机构经上部的旋转动作机构连接上球壳，向下伸缩机构经下部的旋转动作机构连接下球壳。

有若干个水平方向伸缩机构连接在一起，每个水平方向伸缩机构连接一个向上伸缩机构和一个向下伸缩机构，每个向上伸缩机构经上部的旋转动作机构连接一块上球壳，每个向下伸缩机构经下部的旋转动作机构连接一块下球壳。

上部的旋转动作机构包括相互连接的伺服电机二和上支架，伺服电机二安装在向上伸缩机构上，上支架连接上球壳；下部的旋转动作机构包括相互连接的伺服电机三和下支架，伺服电机三安装在向下伸缩机构上，下支架连接下球壳。

上部的旋转动作机构，还包括另一伺服电机一，该伺服电机一连接上支架的上端，该伺服电机一安装在上球壳上；下部的旋转动作机构，还包括另一伺服电机四，该伺服电机四连接下支架的下端，该伺服电机四安装在下球壳上。

水平方向伸缩机构采用气缸或液压缸，向上伸缩机构和向下伸缩机构采用气缸或液压缸。

若干个水平方向伸缩机构呈放射状连接在一起。

伺服电机可以由旋转气缸或旋转液压缸代替。

水平方向伸缩机构经连接架和螺栓连接向上伸缩机构和向下伸缩机构。

本发明的球形保护装置的打开方法，其特征在于：包括以下步骤：

打开方式：

（1）、若干个水平方向伸缩机构沿各个不同的方向向外平移伸长，从而实现上球壳及其内部结构、下球壳及其内部结构一起向外平移；

（2）、向上伸缩机构推动上球壳及其内部结构一起向上平移，从而和下球壳及其内部结构分离；

（3）、伺服电机二让上球壳及其内部结构向内旋转6°-15°；

（4）、伺服电机三让下球壳及其内部结构向外旋转4°-15°；

（5）、伺服电机四让下球壳及其内部结构向外旋转6°-15°，则打开该球形保护装置。

关闭方式：

（1）、伺服电机四让下球壳及其内部结构向内旋转6°-15°；

（2）、伺服电机三让下球壳及其内部结构向内旋转4°-15°；

（3）、伺服电机二让上球壳及其内部结构向外旋转6°-15°；

（4）、向上伸缩机构向下收缩，带动上球壳及其内部结构一起向下平移，从而与下球壳及其内部结构合并；

（5）、若干个水平方向伸缩机构沿各个不同的方向向内平移收缩，从而实现上球壳及其内部结构、下球壳及其内部结构一起向内平移，球形保护装置闭合。

本发明的有益效果是，结构简单、使用方便、灵活性好、平衡性高，对内部构造有很好的保护作用。该产品能够方便快速的打开和关闭，便于在内部安装别的功能性结构，便于检修、更换零部件。由于球具有良好的动态和静止的平衡性，同时也具有良好的封闭性，可以行使在无人、沙尘、潮湿、腐蚀性、房屋、煤矿坍塌等恶劣环境中，可用于行星探测、环境监测、国防装备、娱乐等机器人的保护，使机器人更有效的工作。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

图1为上下球壳闭合后整体图，图2为内部结构。

图3为打开方式，上下球壳向外水平平移后的内部结构，图4、图5为打开方式，上球壳向上平移后的内部结构、整体结构，图6、7为打开方式，上球壳向内旋转10°后的内部结构、整体结构，图8、9为打开方式，下球壳向外旋转8°后的内部结构、整体结构，图10、11为打开方式，下球壳向外旋转10°后的内部结构、整体结构。

图12、13为关闭方式，下球壳向内旋转10°后的内部结构、整体结构，图14、15为关闭方式，下球壳向内旋转8°后的内部结构、整体结构，图16、17为关闭方式，上球壳向外旋转10°后的内部结构、整体结构，图18为关闭方式，上球壳向下平移后的内部结构，图19为关闭方式，上下球壳向内水平平移后恢复为球体的整体结构。

图20为水平方向伸缩机构的俯视图。

图中：1上球壳，2下球壳，3上移动腿，4下移动腿，5水平方向伸缩机构，6向上伸缩机构，7向下伸缩机构，8伺服电机二，9上支架，10伺服电机三，11下支架，12伺服电机一，13伺服电机四，14连接架。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。

本发明的球形保护装置，包括能够对接形成球形的若干块上球壳1和下球壳2，以及安装在上球壳、下球壳内的动作机构，上球壳内安装有上移动腿3，下球壳内安装有下移动腿4；动作机构包括水平方向伸缩机构5，水平方向伸缩机构连接有向上伸缩机构6和向下伸缩机构7，向上伸缩机构经上部的旋转动作机构连接上球壳，向下伸缩机构经下部的旋转动作机构连接下球壳。

有若干个水平方向伸缩机构连接在一起，每个水平方向伸缩机构连接一个向上伸缩机构和一个向下伸缩机构，每个向上伸缩机构经上部的旋转动作机构连接一块上球壳，每个向下伸缩机构经下部的旋转动作机构连接一块下球壳。

上部的旋转动作机构包括相互连接的伺服电机二8和上支架9，伺服电机二安装在向上伸缩机构上，上支架连接上球壳；下部的旋转动作机构包括相互连接的伺服电机三10和下支架11，伺服电机三安装在向下伸缩机构上，下支架连接下球壳。

上部的旋转动作机构，还包括另一伺服电机一12，该伺服电机一连接上支架的上端，该伺服电机一安装在上球壳上；下部的旋转动作机构，还包括另一伺服电机四13，该伺服电机四连接下支架的下端，该伺服电机四安装在下球壳上。

水平方向伸缩机构采用气缸或液压缸，向上伸缩机构和向下伸缩机构采用气缸或液压缸。

若干个水平方向伸缩机构呈放射状连接在一起。

伺服电机可以由旋转气缸或旋转液压缸代替。

水平方向伸缩机构经连接架14和螺栓连接向上伸缩机构和向下伸缩机构。

水平方向伸缩机构可以采用同步控制的环形六筒液压缸，即六个液压缸的始端通过连接件固定安装在一起，并形成放射状结构。环形六筒液压缸上的每个液压缸可以采用两级或三级伸缩液压缸。

实施例1

打开方式：

1、水平方向伸缩机构（环形六筒液压缸）向六个不同的方向推动水平方向伸缩机构（环形六筒液压缸）向外平移，之后水平方向伸缩机构（环形六筒液压缸）再次向外平移，从而实现上半部分（上移动腿、上球壳、伺服电机一、伺服电机二、上支架、向上伸缩机构（液压缸一））和下半部分（下移动腿、下球壳、伺服电机三、伺服电机四、下支架、向下伸缩机构（液压缸三））的两次平移。

2、向上伸缩机构（液压缸一）推动上半球体（上移动腿、上球壳、伺服电机一、伺服电机二、上支架、向上伸缩机构（液压缸一））向上平移，并和下半球体（下移动腿、下球壳、伺服电机三、伺服电机四、下支架、向下伸缩机构（液压缸三））分离。

3、伺服电机二让上半球（上移动腿、上球壳、伺服电机一、伺服电机二、上支架、向上伸缩机构（液压缸一））的每个部分向内旋转10°。

4、伺服电机三让下半部分（下移动腿、下球壳、伺服电机三、伺服电机四、下支架、向下伸缩机构（液压缸三））向外旋转8°。

5、伺服电机四让下半部分（下移动腿、下球壳、伺服电机三、伺服电机四、下支架、向下伸缩机构（液压缸三））向外旋转10°，则打开该球形保护装置。

关闭方式：

1、伺服电机四让下半部分（下移动腿、下球壳、伺服电机三、伺服电机四、下支架、向下伸缩机构（液压缸三））向内旋转10°。

2、伺服电机三让下半部分（下移动腿、下球壳、伺服电机三、伺服电机四、下支架、向下伸缩机构（液压缸三））向内旋转8°。

3、伺服电机二让上半球（上移动腿、上球壳、伺服电机一、伺服电机二、上支架、向上伸缩机构（液压缸一））的每个部分向外旋转10°。

4、向上伸缩机构（液压缸一）垂直向下运动把上面的半球体（上移动腿、上球壳、伺服电机一、伺服电机二、上支架、向上伸缩机构（液压缸一））和下面的半球体（下移动腿、下球壳、伺服电机三、伺服电机四、下支架、向下伸缩机构（液压缸三））合并。

5、水平方向伸缩机构（环形六筒液压缸）使六个不同的方向水平方向伸缩机构（环形六筒液压缸）向内平移，之后水平方向伸缩机构（环形六筒液压缸）再次向内平移，从而实现六个上半部分（上移动腿、上球壳、伺服电机一、伺服电机二、上支架、向上伸缩机构（液压缸一））和六个下半部分（下移动腿、下球壳、伺服电机三、伺服电机四、下支架、向下伸缩机构（液压缸三））的两次平移。球形保护装置闭合。

实施例2

打开方式：

（1）、若干个水平方向伸缩机构沿各个不同的方向向外平移伸长，从而实现上球壳及其内部结构、下球壳及其内部结构一起向外平移；

（2）、向上伸缩机构推动上球壳及其内部结构一起向上平移，从而和下球壳及其内部结构分离；

（3）、伺服电机二让上球壳及其内部结构向内旋转6°；

（4）、伺服电机三让下球壳及其内部结构向外旋转4°；

（5）、伺服电机四让下球壳及其内部结构向外旋转15°，则打开该球形保护装置。

关闭方式：

（1）、伺服电机四让下球壳及其内部结构向内旋转15°；

（2）、伺服电机三让下球壳及其内部结构向内旋转4°；

（3）、伺服电机二让上球壳及其内部结构向外旋转6°；

（4）、向上伸缩机构向下收缩，带动上球壳及其内部结构一起向下平移，从而与下球壳及其内部结构合并；

（5）、若干个水平方向伸缩机构沿各个不同的方向向内平移收缩，从而实现上球壳及其内部结构、下球壳及其内部结构一起向内平移，球形保护装置闭合。

实施例3

打开方式：

（1）、若干个水平方向伸缩机构沿各个不同的方向向外平移伸长，从而实现上球壳及其内部结构、下球壳及其内部结构一起向外平移；

（2）、向上伸缩机构推动上球壳及其内部结构一起向上平移，从而和下球壳及其内部结构分离；

（3）、伺服电机二让上球壳及其内部结构向内旋转15°；

（4）、伺服电机三让下球壳及其内部结构向外旋转15°；

（5）、伺服电机四让下球壳及其内部结构向外旋转6°，则打开该球形保护装置。

关闭方式：

（1）、伺服电机四让下球壳及其内部结构向内旋转6°；

（2）、伺服电机三让下球壳及其内部结构向内旋转15°；

（3）、伺服电机二让上球壳及其内部结构向外旋转15°；

（4）、向上伸缩机构向下收缩，带动上球壳及其内部结构一起向下平移，从而与下球壳及其内部结构合并；

（5）、若干个水平方向伸缩机构沿各个不同的方向向内平移收缩，从而实现上球壳及其内部结构、下球壳及其内部结构一起向内平移，球形保护装置闭合。