一种气动爬行机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气动机器人，尤其涉及一种采用气动控制技术的爬行机器人。
【背景技术】
[0002]在激烈的国际竞争条件下，机器人的设计与制造水平已经成为衡量一个国家综合实力的重要标志。伴随着气动技术的发展，气动机器人以其成本低、控制简单方便、体积小和动作快等优势，在一定场合能够取代电力驱动和液压驱动完成指定任务，且已经得到了越来越多的应用。在危险的山路、山洞或井下作业时，人行走困难，且有一定的危险性，因此有必要设计一种机器人完成人的相应工作，从而达到减少劳动力和降低危险系数的目的。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种成本低、控制简单、体积小且动作迅速的气动爬行机器人。
[0004]本实用新型主要包括上支架(上板、上支架支腿A、上支架支腿B和上支架支腿C)、导轨A、导轨B、固定板A、固定板B、固定板C、销、水平气缸A、水平气缸B、水平气缸C、下支架(下板、下支架支腿A、下支架支腿B、下支架支腿C和立柱)、竖直气缸A、竖直气缸B、竖直气缸C、转向杆、转向气缸、转动导向块、水平导向块。
[0005]所述的竖直气缸A、竖直气缸B和竖直气缸C实现气动爬行机器人上支架和下支架的交替着地动作。
[0006]所述的水平气缸A、水平气缸B和水平气缸C实现气动爬行机器人的前进和后退动作。
[0007]所述的转向气缸实现气动爬行机器人的左右转向动作。
【附图说明】
[0008]图1为气动爬行机器人的顶部视角三维结构示意图；
[0009]图2为气动爬行机器人的底部视角三维结构示意图；
[0010]图中，I上支架(1-1上板、1-2上支架支腿A、1-3上支架支腿B、1-4上支架支腿C)、2导轨A、3导轨B、4固定板A、5销、6水平气缸B、7固定板B、8水平气缸A、9水平气缸C、1固定板C、11下支架(11-1下板、11-2下支架支腿A、11-3下支架支腿B、11-4下支架支腿C、11-5下支架立柱)、12竖直气缸A、13转向杆、14转向气缸、15转动导向块、16方形块、17竖直气缸B、18
竖直气缸C。
【具体实施方式】
[0011]如图1和图2所示，本实施例中，上支架支腿A1-2和上板1-1通过焊接固定在一起，上支架支腿B1-3和上板1-1通过焊接固定在一起，上支架支腿C1-4和上板1-1通过焊接固定在一起;竖直气缸A12与上支架支腿A1-2通过螺栓固定连接，竖直气缸B17与上支架支腿Bl-3通过螺栓固定连接，竖直气缸C18与上支架支腿C1-4通过螺栓固定连接;导轨A2与上板1-1通过焊接固定在一起，导轨B3与上板1-1通过焊接固定在一起;水平气缸AS的缸筒与固定板A4通过螺栓固定连接，水平气缸A8的活塞杆端部质量块下方开有U型槽，从而使水平气缸A8可沿着导轨A2和导轨B3方向滑动，能够减小摩擦力，并有一定的导向作用；水平气缸B6的缸筒与固定板B7通过螺栓固定连接，水平气缸B6的活塞杆与固定板A4通过螺栓固定连接;水平气缸C9的缸筒与固定板C1通过螺栓固定连接，水平气缸C9的活塞杆与固定板A4通过螺栓固定连接;固定板B7与上板1-1通过焊接固定在一起;固定板ClO与上板1-1通过焊接固定在一起;下支架支腿A11-2和下板11-1通过焊接固定在一起，下支架支腿B11-3和下板11-1通过焊接固定在一起，下支架支腿Cl 1-4和下板11-1通过焊接固定在一起;下支架立柱11-5和下板11-1通过焊接固定在一起，下支架立柱11-5与水平气缸A通过销5固定在一起;转向气缸14的缸筒与下板11-1通过螺栓固定连接，转向气缸14的活塞杆与方形块16通过螺栓固定连接;方形块16与转动导向块15活动连接，转动导向块15可绕方形块16的中心孔轴线回转;转动导向块15与转向杆13活动连接，工作过程中，转向杆13和转动导向块15仅有沿着转向杆13轴线方向的相对运动;转向杆13与下板11-1通过焊接固定在一起。
[0012]气动爬行机器人的初始状态为竖直气缸A12、竖直气缸B17和竖直气缸C18均处于退回状态，下支架支腿Al 1-2、下支架支腿BI 1-3和下支架支腿Cl 1-4均着地，水平气缸A8、水平气缸B6和水平气缸C9均处于退回状态，转向气缸14处于退回状态。
[0013]气动爬行机器人的前进运动顺序采用以下步骤:
[0014](I)首先通过控制电磁换向阀使竖直气缸A12、竖直气缸B17和竖直气缸C18同时伸出并着地。
[0015](2)控制电磁换向阀使水平气缸B6和水平气缸C9同时伸出，再控制电磁换向阀使水平气缸A8伸出，水平气缸A8通过下支架立柱11-5推动下支架11向前运动。
[0016](3)控制电磁换向阀使竖直气缸A12、竖直气缸B17和竖直气缸C18同时退回，下支架支腿Al 1-2、下支架支腿BI 1-3和下支架支腿Cl 1-4均着地。
[0017](4)控制电磁换向阀使水平气缸A8退回，再控制电磁换向阀使水平气缸B6和水平气缸C9同时退回，带动上支架向前运动，完成气动爬行机器人的一次前进动作。
[0018]重复以上步骤即可实现气动爬行机器人的前进运动。
[0019]同理，通过改变动作次序亦可实现气动爬行机器人的后退运动。
[0020]气动爬行机器人的向右转向运动顺序采用以下步骤:
[0021](I)首先控制电磁换向阀使转向气缸14伸出，转动气缸14的活塞杆依次推动方形块16、转动导向块15与转向杆13，完成方形块16和转动导向块15沿着方形块16中心孔轴线的相对回转及转动导向块15与转向杆13沿着转向杆13轴线的相对滑动，从而实现上支架I向右转动。
[0022](2)控制电磁换向阀使竖直气缸A12、竖直气缸B17和竖直气缸C18同时伸出并着地。
[0023](3)控制电磁换向阀使转向气缸14退回，转动气缸14的活塞杆依次带动方形块16、转动导向块15与转向杆13，完成方形块16和转动导向块15沿着方形块16中心孔轴线的相对回转及转动导向块15与转向杆13沿着转向杆13轴线的相对滑动，从而实现下支架11向右转动，完成气动爬行机器人的一次向右转动。
[0024](4)控制电磁换向阀使竖直气缸A12、竖直气缸B17和竖直气缸C18同时退回。
[0025]重复以上步骤即可实现气动爬行机器人的向右转动。
[0026]同理，通过改变动作次序亦可实现气动爬行机器人的向左转动。
【主权项】
1.一种气动爬行机器人，所述的气动爬行机器人包括上支架、导轨A、导轨B、固定板A、固定板B、固定板C、销、水平气缸A、水平气缸B、水平气缸C、下支架、竖直气缸A、竖直气缸B、竖直气缸C、转向杆、转向气缸、转动导向块和水平导向块，所述的上支架包括上板、上支架支腿A、上支架支腿B和上支架支腿C，所述的下支架包括下板、下支架支腿A、下支架支腿B、下支架支腿C和立柱，其特征在于:上支架支腿A和上板通过焊接固定在一起，上支架支腿B和上板通过焊接固定在一起，上支架支腿C和上板通过焊接固定在一起;竖直气缸A与上支架支腿A通过螺栓固定连接，竖直气缸B与上支架支腿B通过螺栓固定连接，竖直气缸C与上支架支腿C通过螺栓固定连接;导轨A与上板通过焊接固定在一起，导轨B与上板通过焊接固定在一起;水平气缸A的缸筒与固定板A通过螺栓固定连接，水平气缸A的活塞杆端部质量块下方开有U型槽;水平气缸B的缸筒与固定板B通过螺栓固定连接，水平气缸B的活塞杆与固定板A通过螺栓固定连接;水平气缸C的缸筒与固定板C通过螺栓固定连接，水平气缸C的活塞杆与固定板A通过螺栓固定连接;固定板B与上板通过焊接固定在一起;固定板C与上板通过焊接固定在一起;下支架支腿A和下板通过焊接固定在一起，下支架支腿B和下板通过焊接固定在一起，下支架支腿C和下板通过焊接固定在一起;下支架立柱和下板通过焊接固定在一起，下支架立柱与水平气缸通过销固定在一起;转向气缸的缸筒与下板通过螺栓固定连接，转向气缸的活塞杆与方形块通过螺栓固定连接;方形块与转动导向块活动连接;转动导向块与转向杆活动连接;转向杆与下板通过焊接固定在一起。
【专利摘要】本实用新型涉及一种采用气动控制技术的爬行机器人。本实用新型主要包括上支架、导轨、固定板、销、水平气缸、下支架、竖直气缸、转向杆、转向气缸、转动导向块和水平导向块。其特征在于：竖直气缸实现气动爬行机器人上支架和下支架的交替着地动作；水平气缸实现气动爬行机器人的前进和后退动作；转向气缸实现气动爬行机器人的左右转向动作。本实用新型的优点在于：成本低、控制简单方便、体积小、动作快，且能够代替人完成危险系数较高的工作。
【IPC分类】B62D57/032
【公开号】CN205365799
【申请号】CN201620031457
【发明人】袁晓明, 关继红, 强红宾, 谭西都
【申请人】燕山大学
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年1月14日