一种基于气动的越障排爆机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种基于气动的越障排爆机器人，底板侧面分别固定履带驱动装置和轮子驱动装置，上部固定手臂装置；履带驱动装置的轮子摆动气缸分别设置于底板的四角，轮子摆动气缸驱动连接杆转动，连接杆的两端分别设置轮子，轮子和履带啮合；底板的中部设置至少四个对称设置的轮子驱动装置，轮子驱动装置的第一连接件一端固定在底板上，另一端固定两个薄壁气缸，薄壁气缸通过第二连接件连接转动轮摆动气缸，转动轮摆动气缸驱动连接转动轮。本发明专利技术结构紧凑、适应能能力和越障能力强、自由度多、清洁、防爆性能好。

A kind of obstacle surmounting and explosion removing robot based on aerodynamics

The invention relates to a pneumatic obstacle surmounting and explosion removing robot. The side of the base plate is respectively fixed with a track driving device and a wheel driving device, and the upper part is fixed with an arm device. The wheel swing cylinder of the track driving device is respectively arranged at four corners of the base plate, the wheel swing cylinder drives the connecting rod to rotate, and the two ends of the connecting rod are respectively arranged with wheels and tracks engaged. The middle part of the base plate is arranged with wheels At least four wheel driving devices are arranged symmetrically. One end of the first connecting piece of the wheel driving device is fixed on the bottom plate, and the other end is fixed with two thin-walled cylinders. The thin-walled cylinder is connected with the swing cylinder of the rotating wheel through the second connecting piece, and the swing cylinder of the rotating wheel drives and connects with the rotating wheel. The invention has the advantages of compact structure, strong adaptability and obstacle surmounting ability, multiple degrees of freedom, good cleaning and explosion-proof performance.

【技术实现步骤摘要】
一种基于气动的越障排爆机器人
本专利技术涉及机器人
，特别是一种结构紧凑、适应能能力和越障能力强、自由度多、清洁、防爆性能好的基于气动的越障排爆机器人。
技术介绍
面对复杂的地形，如平整的地形、泥泞的路况以及存在障碍物的路况，如何使得机器人能够适应各种地形是机器人必备的能力之一。中国专利CN106314577A、CN109436112A、CN108594820A提出履带式越障机器人，但是越障能力受到履带轮子大小的限制、同时也尽可以进行单个方向的运动，适应能力较差。麦克纳姆轮由于同时具有横向和纵向运动的能力，中国专利CN206579402U、CN208355667U、CN206088035U、CN109501885A、CN104325857A均采用麦克纳姆轮设计了不同的小车装置，当仅横向运动时，只有两个轮子处于工作状态，但是适应能力和负载能力不强。需要一种结构紧凑、适应能能力和越障能力强、自由度多、清洁、防爆性能好的基于气动的越障排爆机器人。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构紧凑、适应能能力和越障能力强、自由度多、清洁、防爆性能好的基于气动的越障排爆机器人。一种基于气动的越障排爆机器人，包括：底板，所述底板侧面分别固定履带驱动装置和轮子驱动装置，上部固定手臂装置；所述履带驱动装置的轮子摆动气缸分别设置于底板的四角，所述轮子摆动气缸驱动连接杆转动，所述连接杆的两端分别设置轮子，所述轮子和履带啮合；所述底板的中部设置至少四个对称设置的轮子驱动装置，所述轮子驱动装置的第一连接件一端固定在底板上，另一端固定两个薄壁气缸，所述薄壁气缸通过第二连接件连接转动轮摆动气缸，所述转动轮摆动气缸驱动连接转动轮；所述手臂装置从下到上依次为第一段手臂装置、第二段手臂装置和手爪，所述第一段手臂装置的第一气动肌肉和第一支撑杆下端分别与底板可转动连接，上端固定连接到第一连接板，所述第一连接板分别可转动连接第二气动肌肉和第二支撑杆，所述第二气动肌肉和第二支撑杆分别固定连接到第二连接板，所述底板和第二连接板之间设置多关节气动肌肉，所述第二连接板上部可转动连接直线气缸和第三支撑杆，所述直线气缸和第三支撑杆上部可转动连接在第三连接板上，所述第三连接板上固定手爪。所述底板为U形，开口朝上。所述轮子驱动装置的两个转动轮摆动气缸互为镜像设置。所述轮子摆动气缸固定在连接杆的中心处。所述第一连接件为L形，竖向固定在底板上，横向水平伸出。所述第一气动肌肉的数量为三个以上，所述第一支撑杆位于第一气动肌肉的中部，所述第二气动肌肉的数量为三个以上，所述第二支撑杆位于第二气动肌肉的中部。所述多关节气动肌肉的数量为三个以上，上端分布在第二连接板的周边，下端分布在第一气动肌肉的外侧。所述直线气缸数量为两个，分布在第三支撑杆的侧面。所述气缸单独连接气动阀后，分别连接计算机，所述气缸和气动阀组成履带控制装置，所述转动轮摆动气缸单独连接气动阀后，分别连接计算机，所述转动轮摆动气缸和气动阀组成轮子控制装置，所述第一气动肌肉，第二气动肌肉和多关节气动肌肉单独连接气动阀后，分别连接计算机，所述第一气动肌肉，第二气动肌肉和多关节气动肌肉和气动阀组成手臂控制装置。所述计算机通过采用Modbus或CAN总线分别连接履带控制装置，轮子控制装置和手臂控制装置。本专利技术底板侧面分别固定履带驱动装置和轮子驱动装置，上部固定手臂装置；履带驱动装置的轮子摆动气缸分别设置于底板的四角，轮子摆动气缸驱动连接杆转动，连接杆的两端分别设置轮子，轮子和履带啮合；底板的中部设置至少四个对称设置的轮子驱动装置，轮子驱动装置的第一连接件一端固定在底板上，另一端固定两个薄壁气缸，薄壁气缸通过第二连接件连接转动轮摆动气缸，转动轮摆动气缸驱动连接转动轮；手臂装置从下到上依次为第一段手臂装置、第二段手臂装置和手爪，第一段手臂装置的第一气动肌肉和第一支撑杆下端分别与底板可转动连接，上端固定连接到第一连接板，第一连接板分别可转动连接第二气动肌肉和第二支撑杆，第二气动肌肉和第二支撑杆分别固定连接到第二连接板，底板和第二连接板之间设置多关节气动肌肉，第二连接板上部可转动连接直线气缸和第三支撑杆，直线气缸和第三支撑杆上部可转动连接在第三连接板上，第三连接板上固定手爪。本专利技术结构紧凑、适应能能力和越障能力强、自由度多、清洁、防爆性能好。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术利用履带驱动系统中连接杆带动驱动轮，进一步带动履带转动，可以实时根据需要调整履带的高度，适应不同地形或者向上、向下的越障；2.本专利技术利用八个轮子装置组成轮子驱动系统可以实现履带驱动系统、轮子驱动系统工作模式的自由切换，以及轮子驱动系统中横向和纵向或者横向、纵向运动模式的切换；3.本专利技术同时采用多层混联气动肌肉、气缸、气爪组成系统具有柔顺性好、占用空间小、输出力大等优点，本专利技术可用于越障、排爆、救援等领域。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术底板和履带驱动装置的结构示意图；图3为本专利技术底板和轮子驱动装置的结构示意图；图4为本专利技术手臂装置的结构示意图；图5为本专利技术第一段手臂装置的结构示意图；图6为本专利技术第二段手臂装置的结构示意图；图7为本专利技术水平运动的结构示意图；图8为本专利技术向上攀爬初始位置的结构示意图；图9为本专利技术向上攀爬过程位置的结构示意图；图10为本专利技术向上攀爬终点位置的结构示意图；图11为本专利技术向下攀爬初始位置的结构示意图；图12为本专利技术向下攀爬过程位置的结构示意图；图中：1、底板，2、履带驱动装置，3、轮子驱动装置，4、手臂装置，5、轮子摆动气缸，6、连接杆，7、轮子，8、履带，9、第一连接件，10、薄壁气缸，11、第二连接件，12、转动轮摆动气缸，13、转动轮，14、第一段手臂装置，15、第二段手臂装置，16、手爪，17、第一气动肌肉，18、第一支撑杆，19、第一连接板，20、第二气动肌肉，21、第二支撑杆，22、第二连接板，23、多关节气动肌肉，24、第三支撑杆，25、直线气缸，26、第三连接板。27、计算机，28、履带控制装置，29、轮子控制装置，30、手臂控制装置。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本专利技术做进一步说明。一种基于气动的越障排爆机器人，包括：底板1，底板1侧面分别固定履带驱动装置2和轮子驱动装置3，上部固定手臂装置4；履带驱动装置2的轮子摆动气缸5分别设置于底板1的四角，轮子摆动气缸5驱动连接杆6转动，连接杆6的两端分别设置轮子7，轮子7和履带8啮合；底板1的中部设置至少四个对称设置的轮子驱动装置3，轮子驱动装置3的第一连接件9一端固定在底板1上，另一端固定两个薄壁气缸10，薄壁气缸10通过第二连接件11连接转动轮摆动气缸12，转动轮摆动气缸12驱动连接转动轮13；手臂装置4从下到上依次为第一段手臂装置14、第二段手臂装置15和手爪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于气动的越障排爆机器人，其特征在于，包括：/n底板(1)，所述底板(1)侧面分别固定履带驱动装置(2)和轮子驱动装置(3)，上部固定手臂装置(4)；/n所述履带驱动装置(2)的轮子摆动气缸(5)分别设置于底板(1)的四角，所述轮子摆动气缸(5)驱动连接杆(6)转动，所述连接杆(6)的两端分别设置轮子(7)，所述轮子(7)和履带(8)啮合；/n所述底板(1)的中部设置至少四个对称设置的轮子驱动装置(3)，所述轮子驱动装置(3)的第一连接件(9)一端固定在底板(1)上，另一端固定两个薄壁气缸(10)，所述薄壁气缸(10)通过第二连接件(11)连接转动轮摆动气缸(12)，所述转动轮摆动气缸(12)驱动连接转动轮(13)；/n所述手臂装置(4)从下到上依次为第一段手臂装置(14)、第二段手臂装置(15)和手爪(16)，所述第一段手臂装置(14)的第一气动肌肉(17)和第一支撑杆(18)下端分别与底板(1)可转动连接，上端固定连接到第一连接板(19)，所述第一连接板(19)分别可转动连接第二气动肌肉(20)和第二支撑杆(21)，所述第二气动肌肉(20)和第二支撑杆(21)分别固定连接到第二连接板(22)，所述底板(1)和第二连接板(22)之间设置多关节气动肌肉(23)，所述第二连接板(22)上部可转动连接直线气缸(25)和第三支撑杆(24)，所述直线气缸(25)和第三支撑杆(24)上部可转动连接在第三连接板(26)上，所述第三连接板(26)上固定手爪(16)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于气动的越障排爆机器人，其特征在于，包括：
底板(1)，所述底板(1)侧面分别固定履带驱动装置(2)和轮子驱动装置(3)，上部固定手臂装置(4)；
所述履带驱动装置(2)的轮子摆动气缸(5)分别设置于底板(1)的四角，所述轮子摆动气缸(5)驱动连接杆(6)转动，所述连接杆(6)的两端分别设置轮子(7)，所述轮子(7)和履带(8)啮合；
所述底板(1)的中部设置至少四个对称设置的轮子驱动装置(3)，所述轮子驱动装置(3)的第一连接件(9)一端固定在底板(1)上，另一端固定两个薄壁气缸(10)，所述薄壁气缸(10)通过第二连接件(11)连接转动轮摆动气缸(12)，所述转动轮摆动气缸(12)驱动连接转动轮(13)；
所述手臂装置(4)从下到上依次为第一段手臂装置(14)、第二段手臂装置(15)和手爪(16)，所述第一段手臂装置(14)的第一气动肌肉(17)和第一支撑杆(18)下端分别与底板(1)可转动连接，上端固定连接到第一连接板(19)，所述第一连接板(19)分别可转动连接第二气动肌肉(20)和第二支撑杆(21)，所述第二气动肌肉(20)和第二支撑杆(21)分别固定连接到第二连接板(22)，所述底板(1)和第二连接板(22)之间设置多关节气动肌肉(23)，所述第二连接板(22)上部可转动连接直线气缸(25)和第三支撑杆(24)，所述直线气缸(25)和第三支撑杆(24)上部可转动连接在第三连接板(26)上，所述第三连接板(26)上固定手爪(16)。


2.根据权利要求1所述的一种基于气动的越障排爆机器人，其特征在于，所述底板(1)为U形，开口朝上。


3.根据权利要求1所述的一种基于气动的越障排爆机器人，其特征在于，所述轮子驱动装置(3)的两个转动轮摆动气缸(12)互为镜像设置。


4.根据权利要求1所述的一种基于气动...

【专利技术属性】
技术研发人员：许天阳，姜飞龙，何琳，曹坚，董睿，叶宝林，许聚武，杨德山，汪斌，杨琴，张海军，朱荷蕾，刘睿莹，胡红生，尚涛，欧阳青，宋玉来，钱承，陈晟，周丽，杨立娜，沈建英，戴婷，殷小亮，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33