多模式驱动气动行走机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及的“多模式驱动气动行走机器人”是一种用于工业生产的辅助搬运工具，属于自动化【技术领域】；该装置包括外侧腿、下底板、主体侧板、上垫板、气缸尾架、气缸固定接头、继电器、二位五通阀、三位五通阀、内侧腿、转向连杆、转向横杆、转向斜杆、气缸等部件；该辅助搬运工具具有轮式和步行两种驱动方式，轮式驱动适用于路况较好的平坦路面，行走速度快，效率高；步行驱动适用于路况较差的崎岖路面。两种不同驱动方式的配合使用使该机器人适应性大大加强；控制部分采用继电器和接触器控制，执行机构采用气缸驱动，大大降低了该机器人的生产成本。该机器人整体结构设计紧凑，且考虑了行走过程中的重心控制，提高了行走过程的稳定性。
【专利说明】多模式驱动气动行走机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自动化【技术领域】，具体涉及一种工业生产的辅助搬运工具。
技术背景
[0002]当前气动机器人种类繁多，其分类方式更是多种多样。按驱动方式分类有:气动、电动、液动等；按功能分类有:检测、巡线、特种、玩具机器人等；按仿生角度分类有:螳螂式、蛇形、蜘蛛式等；按行走方式分类有:足式、轮式、履带式等。根据不同的驱动方式和功能等可以设计多种不同的结构和用途的行走机器人，每一种形式的行走机器人都有各自的应用特点。该轮式和步行双工作模式的气动行走机器人，将作为工业生产现场的搬运工具使用，旨在提高生产过程的工作效率。
【发明内容】
[0003]解决目前自动化【技术领域】的行走机器人工具普遍存在的路况适应性差和应用场合单一的问题。通过使用该工具可运送一定重量和数量的工具或工件，在生产过程中进一步提高设备的生产效率。其中包括外侧腿(I)、下底板(2)、主体侧板(3)、上垫板(4)、气缸尾架(5)、气缸固定接头(6)、继电器(7)、二位五通阀(8)、三位五通阀(9)、螺母(10)、内侧腿(11)、转向连杆(12)、转向横杆(13)、转向斜杆(14)、气缸(15)、螺钉(16)、螺栓(17)。
[0004]本实用新型具有以下有益效果:
[0005]该轮式和步行两种工作模式的气动行走机器人通过人工输入控制指令，采用继电器作为逻辑控制单元，通过气动电磁阀控制多个气缸协同工作完成行走动作。该方案将步行和轮式控制两种模式有机结合，在不增加主体机械结构部件的条件下，可实现步行、轮式两种驱动方式。同时，在控制中还添加了循迹功能，使机器人能够按预定轨迹行走，并实现自动转向。
[0006]该实用新型不仅能够同时适用于路况较好的平坦路面和路况较差的崎岖路面，使该机器人的适应性大大加强；而且控制部分采用继电器和接触器控制，执行机构采用气缸驱动，大大降低了该机器人的生产成本；此外，该机器人考虑了行走过程中的重心控制，提高了行走过程中的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1、图2、图3为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]结合图1、图2、图3对本实用新型做进一步说明:
[0009]本实用新型涉及的“多模式驱动气动行走机器人”是工业生产的辅助搬运工具，其结构包括外侧腿(I)、下底板(2)、主体侧板(3)、上垫板(4)、气缸尾架(5)、气缸固定接头
(6)、继电器(7)、二位五通阀(8)、三位五通阀(9)、螺母(10)、内侧腿(11)、转向连杆(12)、转向横杆(13)、转向斜杆(14)、气缸(15)、螺钉(16)、螺栓(17)。
[0010]所述外侧腿⑴和内侧腿(11)的脚架侧板使用铝材，转向架用钢材、下底板(2)是整个机器人车身主体部分，采用了亚克力(聚甲基丙烯酸甲酯)材料，具有较高的机械强度。控制部分由继电器(7)及二位五通阀(8)、三位五通阀(9)组成，保证运动过程的可靠性。主体侧板(3)采用塑料材质，起支撑作用。转向连杆(12)、转向横杆(13)、转向斜杆
(14)采用铝合金材料。
[0011]实际工作时，气动系统共用9个气缸，其中，转向系统利用一个行程60mm双作用气缸；步行系统采用6个行程30mm双作用气缸；轮式驱动采用2个行程45mm双作用气缸。电气控制系统，采用继电器作为逻辑控制单元，按主要功能可分为7个部分:1)控制指令部分；2)传感器部分；3)轮式控制部分；4)步行控制部分；5)轮式控制执行部分；6)转向控制执行部分；7)步行控制执行部分。
[0012]本实用新型的辅助搬运工具具有轮式和步行两种驱动方式，轮式驱动适用于路况较好的平坦路面，行走速度快，效率高；步行驱动适用于路况较差的崎岖路面。两种不同驱动方式的配合使用使该机器人适应性大大加强。控制部分采用继电器和接触器控制，执行机构采用气缸驱动，大大降低了该机器人的生产成本。该机器人整体结构设计紧凑，且考虑了行走过程中的重心控制，提高了行走过程的稳定性。
【权利要求】
1.一种轮式和步行两种工作模式的气动行走机器人，包括外侧腿(I)、下底板(2)、主体侧板(3)、上垫板(4)、气缸尾架(5)、气缸固定接头￠)、继电器(7)、二位五通阀(8)、三位五通阀(9)、螺母(10)、内侧腿(11)、转向连杆(12)、转向横杆(13)、转向斜杆(14)、气缸(15)、螺钉(16)、螺栓(17)，其特征在于:外侧腿⑴和内侧腿(11)是该机器人的主要工作部件，下底板(2)是整个机器人的车身主题部分；主体侧板(3)主要起支撑作用，上垫板(4)置于主体侧板(3)上；气缸尾架(5)固定到下底板上；气缸固定接头(6)是将气缸(15)固定到转向横杆(13)上；继电器(7)、二位五通阀(8)和三位五通阀(9)对机器人的运动起到控制作用，螺母(10)用来连接上垫板和主体侧板，转向连杆(11)与下底板(2)由螺栓(17)连接，转向横杆(13)与转向斜杆(14)由螺钉(16)连接。
2.根据权利要求1所述的轮式和步行两种工作模式的气动行走机器人其特征在于:所述外侧腿⑴和内侧腿(11)的脚架侧板使用铝材，转向架使用钢材、下底板⑵是整个机器人车身主体部分，采用了亚克力材料，具有较高的机械强度。
3.根据权利要求1所述的轮式和步行两种工作模式的气动行走机器人其特征在于:采用继电器(7)作为逻辑控制元件，继电器组成的逻辑指令系统相当于机器人的大脑。
【文档编号】B62D57/028GK204056035SQ201420399367
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】刘思远, 刘凡, 冯伟 申请人:燕山大学