兹力，从而带动飞爪60发射出去，钩住地面，辅助攀爬。
[0038]参见图9以及图10，抓取模块4位于在下壳体72后端，固定在机械手保护架49上(机械手保护架49通过支撑柱安装在下壳体72上)，由夹持手、机械臂两部分组成。
[0039]夹持手包括转盘曲柄56(该零件主体为转盘，但是它的作用是作为曲柄滑块机构的曲柄，所以命名为转盘曲柄)、滑块连杆57、滑块58、夹持手连杆59、柔性手指55等，利用步进电机通过带动转盘曲柄56旋转，将动力通过曲柄滑块机构(该机构由转盘曲柄56、滑块连杆57、滑块58以及T形支撑架54组成)传递给滑块58，之后经过滑块摇杆机构(该机构由滑块58、夹持手连杆59、手指以及T形支撑架54组成。夹持手连杆59—端与手指连接，另一端与滑块连接，手指连接于T形支撑架，T形支撑架54的作用有以下几点:一是作为两个机构的机架，二是其自身带有导槽，保证滑块做直线运动)将动力传递给手指55，实现夹持。机械臂部分由平面连杆机构组成，包括第一连杆50、第二连杆51、第三连杆52、第四连杆53，第二连杆51与机械手保护架49之间、第一连杆50与第二连杆51之间、第三连杆52与第一连杆50之间、第四连杆53与第三连杆52之间、T形支撑架54与第四连杆53之间全部安装有步进电机，实现机械臂屈伸，需要使用时由抓取窗口 69伸出壳体模块5，不要使用或者夹持样品后则收回壳体模块5内。
[0040]本发明提供的多功能六足攀爬机器人所占空间体积为690(总长)X300(总宽)X270(总高)mm3，总重量为7kg。两个工作参数如下:飞爪射程2600mm，抓取距离422mm。
[0041]本发明提供的多功能六足攀爬机器人拥有攀爬功能、拾取物品功能、钩住岩石辅助攀爬功能、负压吸附功能四大功能。攀爬功能由传动模块I和腿部模块3统一实现，拾取物品功能由抓取模块4实现，钩住岩石辅助攀爬功能由飞爪模块2实现，负压吸附功能由腿部模块3的螺旋桨40实现。该机器人可以解决现在生活领域中危险性劳动的代替者问题，最终使得机器人可以代替人类从事以下危险性劳动:代替人类进行抗震救灾中环境样本的采集，代替人类进行山体道路的清洁工作，该机器人拥有的四大功能，能够充分保证安全可靠的从事上述危险性劳动。
【主权项】
1.一种多功能六足攀爬机器人，其特征在于:包括传动模块(I)、飞爪模块(2)、抓取模块(4)、腿部模块(3)以及壳体模块(5)，所述腿部模块(3)包括六只腿，所述六只腿分布在壳体模块(5)的左右两侧，每侧按照前部、中部以及后部位置分布有三只腿，所述六只腿分别与设置于壳体模块(5)上对应位置处的曲柄摇杆机构相连，所述六只腿在各自对应的曲柄摇杆机构带动下前后摆动，所述飞爪模块(2)、抓取模块(4)以及传动模块(I)设置于壳体模块(5)上，传动模块(I)包括正交槽轮机构以及由正交槽轮机构分时驱动的位于正交槽轮机构左右两侧的齿轮，其中，位于正交槽轮机构左侧的齿轮通过多级传动驱动用于带动壳体模块右侧后部、右侧前部以及左侧中部的三只腿摆动的对应曲柄摇杆机构，位于正交槽轮机构右侧的齿轮通过多级传动驱动用于带动壳体模块左侧后部、左侧前部以及右侧中部的三只腿摆动的对应曲柄摇杆机构，正交槽轮机构由设置于壳体模块(5)上的自带减速器的电机(12)驱动。2.根据权利要求1所述一种多功能六足攀爬机器人，其特征在于:所述传动模块(I)包括由正交槽轮机构驱动的第一斜齿圆柱齿轮(17)、与第一斜齿圆柱齿轮(17)嗤合的第一齿轮轴(18)、设置于第一齿轮轴(18)上的第一直齿圆柱齿轮(19)、与第一直齿圆柱齿轮(19)啮合的第二直齿圆柱齿轮(20)、与第二直齿圆柱齿轮(20)同轴安装的第三直齿圆柱齿轮(21)、与第三直齿圆柱齿轮(21)啮合的第四直齿圆柱齿轮(22)以及与第四直齿圆柱齿轮(22)同轴安装的第五直齿圆柱齿轮(23)，第五直齿圆柱齿轮(23)与设置于第一传动轴(25)上的第六直齿圆柱齿轮(24)嗤合，第一传动轴(25)与第一曲柄摇杆机构(26)的曲柄部分相连，第二传动轴(29)与第三曲柄摇杆机构(30)的曲柄部分相连，第一 V带(28)分别与设置于第一传动轴(25)以及第二传动轴(29)上的带轮相连，第一齿轮轴(18)与第五曲柄摇杆机构(33)的曲柄部分相连。3.根据权利要求1所述一种多功能六足攀爬机器人，其特征在于:所述传动模块(I)包括由正交槽轮机构驱动的第二斜齿圆柱齿轮(73)、与第二斜齿圆柱齿轮(73)啮合的第二齿轮轴(74)、与设置于第二齿轮轴(74)以及第三传动轴(77)上的带轮分别相连的第二V带(76)、设置于第三传动轴(77)上的第七直齿圆柱齿轮(78)、与第七直齿圆柱齿轮(78)啮合的第八直齿圆柱齿轮(79)以及与第八直齿圆柱齿轮(79)同轴安装的第九直齿圆柱齿轮(80)，第九直齿圆柱齿轮(80)与设置于第四传动轴(82)上的第十直齿圆柱齿轮(81)啮合，第四传动轴(82)与第六曲柄摇杆机构(34)的曲柄部分相连，第五传动轴(84)与第四曲柄摇杆机构(31)的曲柄部分相连，第三V带(83)分别与设置于第四传动轴(82)以及第五传动轴(84)上的带轮相连，第二齿轮轴(74)与第二曲柄摇杆机构(27)的曲柄部分相连。4.根据权利要求1所述一种多功能六足攀爬机器人，其特征在于:所述正交槽轮机构包括相对设置且正交的第一双拨销盘(14)和第二双拨销盘(15)、连接第一双拨销盘(14)与第二双拨销盘(15)中心的连接轴(48)、与第一双拨销盘(14)配合的第一槽轮(47)以及与第二双拨销盘(15)配合的第二槽轮(16)，第一槽轮(47)以及第二槽轮(16)上分别同轴安装有第二斜齿圆柱齿轮(73)以及第一斜齿圆柱齿轮(17)，所述连接轴(48)由所述电机带动。5.根据权利要求1所述一种多功能六足攀爬机器人，其特征在于:所述飞爪模块(2)包括绳索(66)、飞爪(60)以及发射管(62)，发射管(62)与设置于壳体模块(5)上的发射管支架(64)相连，飞爪(60)嵌套在发射管(62)中，并且飞爪(60)与开设于壳体模块(5)前端上的发射通孔(32)相对，飞爪(60)外侧以及发射管(62)外侧均缠绕有导线，绳索(66)的一端与飞爪(60)相连，另一端缠绕并设置在壳体模块(5)上。6.根据权利要求1所述一种多功能六足攀爬机器人，其特征在于:所述抓取模块(4)包括夹持手、与所述夹持手相连的可屈伸的机械臂以及设置于壳体模块(5)上的机械手保护架(49)，所述机械臂设置于所述机械手保护架(49)上，夹持手包括可开合的手指(55)。7.根据权利要求1所述一种多功能六足攀爬机器人，其特征在于:每只腿包括大腿、小腿、脚趾部以及螺旋桨(40)，大腿与小腿相连，并且大腿与对应的曲柄摇杆机构相连，大腿采用平行四边形机构，小腿内部安装有弹簧减震装置(42)，脚趾部包括设置于小腿下端的可转动的脚趾(46)以及设置于脚趾上的脚趾轮(44)，螺旋桨(40)设置于小腿的上端。8.根据权利要求1所述一种多功能六足攀爬机器人，其特征在于:所述壳体模块(5)包括上壳体(70)以及与上壳体(70)相连的下壳体(72)，上壳体(70)采用双曲面设计，上壳体(70)上安装有CCD视觉传感器(71)，下壳体(72)的设计基于上壳体(70)的俯视投影图，保证上、下壳体互相匹配。
【专利摘要】本发明提供一种多功能六足攀爬机器人：包括传动模块、飞爪模块、抓取模块、腿部模块以及壳体模块，所述腿部模块包括六只腿，所述六只腿分布在壳体模块的左右两侧，所述传动模块包括正交槽轮机构以及由正交槽轮机构分时驱动的位于正交槽轮机构左右两侧的齿轮，通过多级传动带动腿摆动，本发明所述机器人的攀爬功能由传动模块、腿部模块统一实现，其拾取物品的功能由抓取模块实现，其辅助攀爬的功能由飞爪模块实现，由于正交槽轮传动机构的设计，只需一个控制电机就可以实现六足以三个为一组的分时传动，控制简单，而且机械结构占主要部分，可靠性高。
【IPC分类】B62D57/024, B62D57/032
【公开号】CN105460099
【申请号】CN201510968980
【发明人】金悦, 韩天翼, 田飞, 许霖
【申请人】西安交通大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月21日