野外探测机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种野外探测机器人。

背景技术：

随着经济的快速发展，目前在危险检测探测作业的场所，已逐步使用探测机器人取代人的工作。出于重要战略意义，资源领域已成为各科技强国相互竞争的一个焦点，出于人力及安全性等因素的考虑，对探测机器人的研究设计也成为了开发资源的重要硬件之一，它的实现可以从事特殊检测作业，而且一般的生产、事务都可以完成。现存在的轮式探测机器人虽然速度快，越障能力、地形适应能力差。而足式机器人运动轨迹是一系列离散的足印灵活性较强，但是速度慢且多足控制较繁琐，制作精密又复杂。鉴于上述不足以及应用的需求为克服这一问题，需要设计了一种灵活性高、越野能力强、特别是行走过程以及在崎岖路面工作时具有超强的稳定性，适应野外恶劣环境下探测的野外探测机器人。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种野外探测机器人，灵活性高、越野能力强、适应野外恶劣环境下探测的的特点，采用平行四边形调节结构，最大幅度调节臂的上下摆动，再依靠多个舵机相连，上下左右转动，使其面对不同地形调节角度，再依靠多个液压杆上升，使其在不稳定的地形下，可平稳上下调节，可以应对多数的恶劣地形，又不影响其正常工作，代替了人们在不良环境下的工作。

一种野外探测机器人，包括行走机构、与行走机构连接设置的支撑机构以及设置于支撑机构上的机械臂组件；所述行走机构包括履带组件、用于驱动履带组件行走的第一电机、用于调节履带组件进行转向的第一舵机以及用于履带组件进行上下调节的四边形调节机构；所述支撑机构包括支撑壳体、与支撑壳体配合使用并形成安装腔体的支撑底板以及设置于支撑底板下方的并联支撑盘；所述安装腔体内设置有用于驱动机械臂组件进行转动的底盘旋转组件；所述机械臂组件组件包括与底盘旋转组件连接设置的大手臂组件、与大手臂组件连接设置的小手臂组件以及与小手臂组件连接设置的手腕组件。

进一步，所述安装腔体内设置固定设置有多个液压缸组件，液压缸组件一端固定连接设置在支撑壳体，液压缸组件另一端与支撑底板下方的并联支撑盘连接设置。

进一步，所述支撑壳体整体结构呈“四角星”型结构，支撑底板设置有用于安装液压缸组件的开口，所述液压缸组件两两一组一共三组；液压缸组件穿设于所述开口并沿竖直方向控制并联支撑盘进行运动。

进一步，所述底盘旋转组件包括设置于支撑底板上的第二驱动电机、与第二驱动电机传动设置的蜗杆以及蜗杆啮合设置的涡轮盘。

进一步，所述支撑底板上设置有驱动四边形调节机构运动的第三驱动电机，所述四边形调节机构包括与第三驱动电机传动连接设置的第一连杆、与第一连杆连接设置的连接架、与第一连杆连接设置的第二连杆以及与连接架铰接设置的第三连杆。

进一步，所述大手臂组件包括与旋转组件连接设置的大手臂安装座、设置于大手臂安装座上的第四驱动电机、与大手臂安装座铰接设置的大手臂以及设置于大手臂安装座内的大手臂摆线减速组件。

进一步，所述小手臂组件包括与大手臂铰接设置的小手臂安装座、设置于小手臂内的行星齿轮以及与行星齿轮传动设置的小手臂传动轴。

进一步，所述手腕组件包括手腕安装座、与所述小手臂传动轴啮合的锥齿轮组件以及与手腕安装座铰接设置的感应器安装座。

进一步，所述大手臂安装座铰接设置有大手臂连杆，所述大手臂连杆另一端与小手臂安装座铰接设置。

本发明的有益效果是：本发明提供一种野外探测机器人，灵活性高、越野能力强、适应野外恶劣环境下探测的的特点，采用平行四边形调节结构，最大幅度调节臂的上下摆动，再依靠多个舵机相连，上下左右转动，使其面对不同地形调节角度，再依靠多个液压杆上升，使其在不稳定的地形下，可平稳上下调节，可以应对多数的恶劣地形，又不影响其正常工作，代替了人们在不良环境下的工作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明机械臂组件第一示意图；

图3为本发明机械臂组件第二示意图；

图4为本发明机械臂组件第三示意图；

图5为本发明支撑机构结构示意图；

图6为本发明支撑机构内部结构示意图；

图7为本发明行走机构第一示意图；

图8为本发明行走机构第二示意图；

图9为本发明蜗轮蜗杆第一结构示意图；

图10为本发明蜗轮蜗杆第二结构示意图。

附图标记

机械臂组件1；支撑机构2；行走机构3；涡轮轴4；涡轮轴上法兰油封5；底涡轮轴上法兰盖6；底盘法兰盖7；涡轮盘8、第二驱动电机9；第二驱动电机法兰11；涡杆12；大手臂安装座17；大手臂连杆18；连杆轴承盖19；小手臂电机20；小手臂行星减速器21；小手臂电机齿轮箱22；小手臂传动轴23；手腕安装座24；感应器安装座25；摆线减速机26、第四驱动电机法兰27、第四驱动电机28；大手臂第二连杆29；小手臂安装座30；支撑壳体41；液压缸支撑板42；液压缸43；支撑底板44；第三驱动电机45；第三驱动电机安装架46；螺母47；铰接杆48；第一连杆49；连接架50；并联支撑盘52；小轮53；履带54；大轮55；轮连接轴56；第一电机外壳体57；第一舵机外壳体58；第二连杆60；第三连杆61。

具体实施方式

图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明机械臂组件第一示意图；图3为本发明机械臂组件第二示意图；图4为本发明机械臂组件第三示意图；图5为本发明支撑机构结构示意图；图6为本发明支撑机构内部结构示意图；图7为本发明行走机构第一示意图；图8为本发明行走机构第二示意图；图9为本发明蜗轮蜗杆第一结构示意图；图10为本发明蜗轮蜗杆第二结构示意图；如图所示，一种野外探测机器人，包括行走机构3、与行走机构3连接设置的支撑机构2以及设置于支撑机构上的机械臂组件1；所述行走机构3包括履带组件、用于驱动履带组件行走的第一电机、用于调节履带组件进行转向的第一舵机以及用于履带组件进行上下调节的四边形调节机构；所述支撑机构包括支撑壳体41、与支撑壳体41配合使用并形成安装腔体的支撑底板44以及设置于支撑底板44下方的并联支撑盘52；所述安装腔体内设置有用于驱动机械臂组件进行转动的底盘旋转组件；所述机械臂组件组件包括与底盘旋转组件连接设置的大手臂组件、与大手臂组件连接设置的小手臂组件以及与小手臂组件连接设置的手腕组件；本技术方案中的野外探测机器人，灵活性高、越野能力强、适应野外恶劣环境下探测的的特点，采用平行四边形调节结构，最大幅度调节臂的上下摆动，再依靠多个舵机相连，上下左右转动，使其面对不同地形调节角度，再依靠多个液压杆上升，使其在不稳定的地形下，可平稳上下调节，可以应对多数的恶劣地形，又不影响其正常工作，代替了人们在恶劣环境下的工作。

本实施例中，所述安装腔体内设置固定设置有多个液压缸组件，液压缸组件一端固定连接设置在支撑壳体41，液压缸组件另一端与支撑底板44下方的并联支撑盘52连接设置；所述支撑壳体41整体结构呈“四角星”型结构，支撑底板44设置有用于安装液压缸组件的开口，所述液压缸组件两两一组一共三组；液压缸组件穿设于所述开口并沿竖直方向控制并联支撑盘52进行运动；“四角星”型结构的支撑壳体41与支撑底板44盖合形成一个中空的腔体，方便于安装各个部件，支撑壳体41与支撑底板44均设置有圆形的安装通孔，液压缸43通过液压缸支撑板42固定安装于中空的腔体内部，液压缸43的液压杆另一端穿过安装通孔与并联支撑盘52连接设置，液压缸两两一组一共三组，均匀布置于并联支撑盘52上，当机器人行走到崎岖路面工作时，多组液压缸43同时驱动并联支撑盘52向下运动(向下即图1中竖直向下的方向)，使并联支撑盘52平稳的与地面进行支撑接触，并联支撑盘52的设置提升整体的平稳性能，方便于增强机器人工作时的稳定性，当机器人移动时，液压缸组件向上运动收起并联支撑盘52,简单方便，实用性强。

本实施例中，所述底盘旋转组件包括设置于支撑底板44上的第二驱动电机11、与第二驱动电机11传动设置的蜗杆12以及蜗杆12啮合设置的涡轮盘8；第二驱动电机9通过第二驱动电机法兰11固定安装于中空腔体内，第二驱动电机9驱动涡杆12转动进而带动涡轮盘8转动进而带动与涡轮轴4传动设置的机械臂组件转动，采用底盘法兰盖7的安装，方便于各个部件的安装，涡轮轴上法兰油封5的设置确保部件的密封性。

本实施例中，所述支撑底板44上设置有驱动四边形调节机构运动的第三驱动电机45，所述四边形调节机构包括与第三驱动电机45传动连接设置的第一连杆49、与第一连杆49连接设置的连接架50、与第一连杆49连接设置的第二连杆60以及与连接架50铰接设置的第三连杆61；支撑壳体41的四个角之间开设有让位槽，方便于四边形调节机构调节运动，第三驱动电机45通过第三驱动电机安装架46安装于支撑底板44上，第三驱动电机45驱动四边形调节结构运动，平行四边形运动连杆，当然机器人的四个脚的结构均采用相同的设计，由舵机带动使其最大幅度上下调节行走部分整体，使其可以应对不同复杂的地形。

本实施例中，所述大手臂组件包括与旋转组件连接设置的大手臂安装座17、设置于大手臂安装座17上的第四驱动电机28、与大手臂安装座17铰接设置的大手臂以及设置于大手臂安装座17内的大手臂摆线减速组件。所述小手臂组件包括与大手臂铰接设置的小手臂安装座30、设置于小手臂内的行星齿轮以及与行星齿轮传动设置的小手臂传动轴23。所述手腕组件包括手腕安装座24、与所述小手臂传动轴23啮合的锥齿轮组件以及与手腕安装座铰接设置的感应器安装座25，第四驱动电机28驱动大手臂实现转动调节进而带动小手臂安装座30实现转动调节，小手臂电机20通过小手臂行星减速器21以及内部的齿轮组驱动小手臂传动轴23转动，小手臂传动轴23通过手腕安装座24内的锥齿轮组件带动感应器安装座25实现转动(点头的功能)，机械臂组件整体实现伸缩，回转以及俯仰(即点头)运动。

本实施例中，所述大手臂安装座铰接设置有大手臂连杆18，所述大手臂连杆18另一端与小手臂安装座30铰接设置，大手臂连杆18的设置与大手臂之间形成连杆机构，进一步提升机械臂的运动稳定性能。

本实施例中，所述第一电机外壳体57内部的第一电机驱动大轮55转动进而带动小轮53以及履带54运动，轮连接轴56的设置方便于各个轮的安装，采用履带结构使其整体运行更加平稳，适应于各种地形，第一舵机设置于第一舵机外壳体58内部，第一舵机驱动第一电机外壳体实现水平方向的转动。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。