360度全方位移动式蜘蛛机器人的制作方法
【专利摘要】360度全方位移动式蜘蛛机器人，包括Y型架、主机架、旋转机构、曲柄机构、从动脚装置、主动脚装置和头部，主机架包括内齿轮体，Y型架设在主机架内，旋转机构包括旋转座体、第一旋转电机和第二旋转电机，内齿轮体设在旋转座体内，在第一旋转电机的输出端设有与内齿轮体啮合的第一主动齿轮，从动脚装置和主动脚装置分别与Y型架和主架体铰接，第二旋转电机与曲柄机构传动连接，在曲柄机构的驱动端设有与Y型架连接的传动轴。第一旋转电机作用第一主动齿轮使旋转座相对于主机架旋转，第二旋转电机作用曲柄机构，曲柄机构作用传动轴使Y型架上下前后移动，这实现了该360度全方位移动式蜘蛛机器人的行走和旋转。
【专利说明】
360度全方位移动式蜘蛛机器人
技术领域
[0001]本实用新型涉及机器人领域，具体涉及一种360度全方位移动式蜘蛛机器人。
【背景技术】
[0002]目前普遍能实现360度全方位移动的智能硬件是全向轮小车，该小车需通过对四个全向轮精准调速来实现全方位移动，这种方式无疑增加了程序控制的难度。再者，该小车需要四个电机来分别驱动四个轮子，无疑会有耗能大，体积大的缺点。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、功耗低、体积小型化的360度全方位移动式蜘蛛机器人。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型包括Y型架、主机架、旋转机构、曲柄机构、从动脚装置、主动脚装置和头部，所述主机架包括内齿轮体，Y型架设在主机架内，所述旋转机构包括旋转座体，在旋转座体上设有第一旋转电机和第二旋转电机，内齿轮体设在旋转座体内且旋转座体能相对于内齿轮体旋转，在第一旋转电机的输出端设有与内齿轮体啮合的第一主动齿轮，从动脚装置和主动脚装置分别与Y型架和主架体铰接，曲柄机构和头部设在旋转座体上，第二旋转电机与曲柄机构传动连接，在曲柄机构的驱动端设有与Y型架连接的传动轴。第一旋转电机使第一主动齿轮转动，第一主动齿轮使旋转座体相对于内齿轮体旋转，旋转座体相对于主机架旋转，同时第二旋转电机作用曲柄机构，曲柄机构作用传动轴使Y型架上下前后移动，这样可以使Y型架带动从动脚装置、主动脚装置运动，这样实现了该360度全方位移动式蜘蛛机器人的行走和旋转。
[0005]作为本实用新型的进一步改进，所述曲柄机构包括第一固定板、第二固定板、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第一连接齿轮、第一转盘体、第二转盘体和传动座，第一固定板和第二固定板相互平行设在旋转座体上，第一从动齿轮、第二从动齿轮和第一连接齿轮设在第一固定板上，第一连接齿轮设在第一从动齿轮和第二从动齿轮之间且与第一从动齿轮和第二从动齿轮相啮合，在第二旋转电机的输出端设有与第一从动齿轮啮合的第二主动齿轮，第一转盘体和第二转盘体设在第二固定板上，第一转盘体与第一从动齿轮相连接，第二转盘体与第二从动齿轮相连接，传动座与第一转盘体和第二转盘体连接，传动轴设在传动座上。第二旋转电机的输出端作用第二主动齿轮转动，第二主动齿轮带动第一从动齿轮转动，第一连接齿轮设在第一从动齿轮和第二从动齿轮之间且与第一从动齿轮和第二从动齿轮相啮合，这样第二从动齿轮和第一从动齿轮一起转动，第一从动齿轮使第一转盘体转动，第二从动齿轮使第二转盘体转动，第一转盘体和第二转盘体连接的传动座随着第一转盘体和第二转盘体的转动而上下前后运动，传动座带动传动轴上下前后运动，因为第一转盘体和第二转盘体设在第二固定板上，所以传动座及传动轴的上下前后运动轨迹是随着第二固定板的设定面运动的。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述主机架还包括第一主机板、第二主机板和第一连接杆，所述内齿轮体、第一主机板和第二主机板从上至下依次设置，所述第一连接杆穿过第一主机板并分别与内齿轮体和第二主机板连接，所述从动脚装置的数量为三个，所述主动脚装置的数量为三个，在第一主机板和第二主机板之间均设有三个第一连接柱，在第一连接柱的上下两端设有连接凸起，在第一主机板和第二主机板上设有与连接凸起配合的凹槽，所述主动脚装置包括主动脚体，主动脚体上铰接有第一铰接杆，第一铰接杆与第一连接柱铰接，在Y型架上连接有第二铰接杆，第二铰接杆与主动脚体铰接，在第二主机板上均设有三个固定座，所述从动脚装置包括从动脚体，在从动脚体上铰接有第三铰接杆和第四铰接杆，第三铰接杆与Y型架铰接，第四铰接杆与固定座铰接。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，在头部上设有控制器和电源装置，控制器分别与第一旋转电机和第二旋转电机连接，电源装置分别与控制器、第一旋转电机和第二旋转电机连接。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，在从动脚装置上设有防滑垫、在主动脚装置上设有防滑垫。
【附图说明】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】来对本实用新型做进一步详细的说明。
[0010]图1为本实用新型的结构示意图。
[0011]图2为本实用新型的旋转机构和曲柄机构的结构示意图。
[0012]图3为本实用新型的Y型架与主机架、从动脚装置、主动脚装置的连接结构示意图。
[0013]图4为本实用新型的控制模块示意图。
【具体实施方式】
[0014]由图1至图4所示，本实用新型包括Y型架1、主机架2、旋转机构、曲柄机构、从动脚装置3、主动脚装置4和头部5，所述主机架2包括内齿轮体6、第一主机板7、第二主机板8和第一连接杆9，所述内齿轮体6、第一主机板7和第二主机板8从上至下依次设置，所述第一连接杆9穿过第一主机板7并分别与内齿轮体6和第二主机板8连接，所述从动脚装置3的数量为三个，所述主动脚装置4的数量为三个，在第一主机板7和第二主机板8之间均设有三个第一连接柱10，在第一连接柱10的上下两端设有连接凸起11，在第一主机板7和第二主机板8上设有与连接凸起11配合的凹槽12，所述主动脚装置4包括主动脚体13，主动脚体13上铰接有第一铰接杆14，第一铰接杆14与第一连接柱10铰接，在Y型架I上连接有第二铰接杆15，第二铰接杆15与主动脚体13铰接，在第二主机板8上均设有三个固定座16，所述从动脚装置3包括从动脚体17，在从动脚体17上铰接有第三铰接杆18和第四铰接杆19，第三铰接杆18与Y型架I铰接，第四铰接杆19与固定座16铰接，Y型架I设在主机架2内，所述旋转机构包括旋转座体20，在旋转座体20上设有第一旋转电机21和第二旋转电机22，内齿轮体6设在旋转座体20内且旋转座体20能相对于内齿轮体6旋转，在第一旋转电机21的输出端设有与内齿轮体6啮合的第一主动齿轮23，曲柄机构和头部5设在旋转座体20上，所述曲柄机构包括第一固定板24、第二固定板25、第一从动齿轮26、第二从动齿轮27、第一连接齿轮28、第一转盘体29、第二转盘体30和传动座31，第一固定板24和第二固定板25相互平行设在旋转座体20上，第一从动齿轮26、第二从动齿轮27和第一连接齿轮28设在第一固定板24上，第一连接齿轮28设在第一从动齿轮26和第二从动齿轮27之间且与第一从动齿轮26和第二从动齿轮27相啮合，在第二旋转电机22的输出端设有与第一从动齿轮26啮合的第二主动齿轮35，第一转盘体29和第二转盘体30设在第二固定板25上，第一转盘体29与第一从动齿轮26相连接，第二转盘体30与第二从动齿轮27相连接，传动座31与第一转盘体29和第二转盘体30连接，传动轴32设在传动座31上，传动轴32与Y型架I连接，在头部5上设有控制器33和电源装置34，控制器33分别与第一旋转电机21和第二旋转电机22连接，电源装置34分别与控制器33、第一旋转电机21和第二旋转电机22连接。
[0015]控制器33控制第二旋转电机22的输出端作用第二主动齿轮35转动，第二主动齿轮35带动第一从动齿轮26转动，第一连接齿轮28设在第一从动齿轮26和第二从动齿轮27之间且与第一从动齿轮26和第二从动齿轮27相啮合，这样第二从动齿轮27和第一从动齿轮26—起转动，第一从动齿轮26使第一转盘体29转动，第二从动齿轮27使第二转盘体30转动，第一转盘体29和第二转盘体30连接的传动座31随着第一转盘体29和第二转盘体30的转动而上下前后的运动，传动座31带动传动轴32上下前后运动，传动轴32带动Y型架I上的从动脚装置3和主动脚装置4前后运动完成行走动作，当传动轴32带动Y型架I向上运动时，Y型架I作用第二铰接杆15使与第二铰接杆15铰接的主动脚体13向上运动并脱离地面，同时Y型架I作用第三铰接杆18，使第三铰接杆18作用从动脚体17向下运动与地面接触，当传动轴32带动Y型架I向下运动时，Y型架I作用第二铰接杆15使与第二铰接杆15铰接的主动脚体13向下运动与地面接触，同时Y型架I作用第三铰接杆18，使第三铰接杆18作用从动脚体17向上运动并脱离地面，主动脚体13和从动脚体17会在Y型架I上下运动时，分别触碰地面，以此来做到三脚步态，使机身保持稳定，该360度全方位移动式蜘蛛机器人实现转向运动的原理是，控制器33控制第一旋转电机21工作使第一主动齿轮23转动，第一主动齿轮23使旋转座体20相对于内齿轮体6旋转，旋转座体20相对于主机架2旋转，因为第二固定板25设在旋转座体20上且第一转盘体29和第二转盘体30设在第二固定板25上，所以传动座31及传动轴32的上下前后运动轨迹是随着第二固定板25的设定面运动的，这样随着旋转座体20旋转的方向的不同，第二固定板25相对于主机架2的转向改变，从动脚装置3和主动脚装置4的上下前后运动轨迹随着第二固定板25相对于主机架2的转向改变而发生改变，从而实现转向。控制器33通过调节第一旋转电机21和第二旋转电机22的输出端的旋转方向来实现该360度全方位移动式蜘蛛机器人的行走和转向。
【主权项】
1.一种360度全方位移动式蜘蛛机器人，包括Y型架、主机架、旋转机构、曲柄机构、从动脚装置、主动脚装置和头部，其特征在于:所述主机架包括内齿轮体，Y型架设在主机架内，所述旋转机构包括旋转座体，在旋转座体上设有第一旋转电机和第二旋转电机，内齿轮体设在旋转座体内且旋转座体能相对于内齿轮体旋转，在第一旋转电机的输出端设有与内齿轮体啮合的第一主动齿轮，从动脚装置和主动脚装置分别与Y型架和主架体铰接，曲柄机构和头部设在旋转座体上，第二旋转电机与曲柄机构传动连接，在曲柄机构的驱动端设有与Y型架连接的传动轴。2.按权利要求1所述的360度全方位移动式蜘蛛机器人，其特征在于:所述曲柄机构包括第一固定板、第二固定板、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第一连接齿轮、第一转盘体、第二转盘体和传动座，第一固定板和第二固定板相互平行设在旋转座体上，第一从动齿轮、第二从动齿轮和第一连接齿轮设在第一固定板上，第一连接齿轮设在第一从动齿轮和第二从动齿轮之间且与第一从动齿轮和第二从动齿轮相啮合，在第二旋转电机的输出端设有与第一从动齿轮啮合的第二主动齿轮，第一转盘体和第二转盘体设在第二固定板上，第一转盘体与第一从动齿轮相连接，第二转盘体与第二从动齿轮相连接，传动座与第一转盘体和第二转盘体连接，传动轴设在传动座上。3.按权利要求1所述的360度全方位移动式蜘蛛机器人，其特征在于:所述主机架还包括第一主机板、第二主机板和第一连接杆，所述内齿轮体、第一主机板和第二主机板从上至下依次设置，所述第一连接杆穿过第一主机板并分别与内齿轮体和第二主机板连接，所述从动脚装置的数量为三个，所述主动脚装置的数量为三个，在第一主机板和第二主机板之间均设有三个第一连接柱，在第一连接柱的上下两端设有连接凸起，在第一主机板和第二主机板上设有与连接凸起配合的凹槽，所述主动脚装置包括主动脚体，主动脚体上铰接有第一铰接杆，第一铰接杆与第一连接柱铰接，在Y型架上连接有第二铰接杆，第二铰接杆与主动脚体铰接，在第二主机板上均设有三个固定座，所述从动脚装置包括从动脚体，在从动脚体上铰接有第三铰接杆和第四铰接杆，第三铰接杆与Y型架铰接，第四铰接杆与固定座铰接。4.按权利要求1所述的360度全方位移动式蜘蛛机器人，其特征在于:在头部上设有控制器和电源装置，控制器分别与第一旋转电机和第二旋转电机连接，电源装置分别与控制器、第一旋转电机和第二旋转电机连接。5.按权利要求1所述的360度全方位移动式蜘蛛机器人，其特征在于:在从动脚装置上设有防滑垫、在主动脚装置上设有防滑垫。
【文档编号】B62D57/032GK205632718SQ201620340449
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】赵颖聪
【申请人】华南理工大学广州学院