【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，尤其涉及一种变胞式爬树监控机器人。
技术介绍
1、监控摄像头在公共场合的应用极为广泛，它们已成为维护公共安全、秩序管理和应急响应的重要工具，它们可以全天候记录，提供即时警报，帮助预防犯罪，提供证据，增强城市治安。而在一些露天的大型音乐会、演唱会和临时演出公共场合上，这些地点往往人流量大、比较偏僻、监控设施不全，安装整套监控设施成本高、安装时间长，因此，设计一种成本低、移动性能好适用于攀爬树木或杆状建筑物的新型攀爬机器人，实施临时监控，用于维护公共安全就显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低、移动性能好适用于攀爬树木或杆状建筑物的变胞式爬树监控机器人，实施临时监控，具备较高的市场推广价值。
2、本专利技术的技术方案是：一种变胞式爬树监控机器人，包括动力躯干1、两个爬树爪和监控装置4，所述动力躯干包括云台机构和身臂机构，所述两个爬树爪结构相同，均包括驱动机构和三个仿生手指，所述三个仿生手指结构相同，均包括一级运动单元、二级运动单元、三级运动单元、四级运动单元，其中，驱动机构通过一级运动单元与二级运动单元连接，二级运动单元通过三级运动单元与四级运动单元连接。
3、所述驱动机构包括蜗轮蜗杆电机5、安装固定板6、第一传动直齿轮7、第二传动直齿轮8、第三传动直齿轮9、第一输出冠齿轮10、第二输出冠齿轮11和第三输出冠齿轮12；其中，蜗轮蜗杆电机5通过螺栓连接安装固定在安装固定板6上，第一传动直齿轮7
4、所述一级运动单元包括丝杠固定架13、丝杠14、丝杠螺母15、曲柄滑块连杆16、连接板17；其中，丝杠固定架13通过螺栓连接安装在驱动机构中的安装固定板6上，丝杠14安装在丝杠固定架13上且能转动，丝杠螺母15安装在丝杠14上组成螺旋副，丝杠14转动带动丝杠螺母15的移动；两根曲柄滑块连杆16的两端分别通过销轴与丝杠螺母15、连接板17的一端连接组成转动副，两片连接板17的中部、二级运动单元中两根第一摆杆18的一端通过销轴固定在丝杠固定架13的末端组成转动副，两片连接板17的另一端通过销轴与二级运动单元中第一连杆22的一端连接组成转动副。
5、所述二级运动单元包括第一摆杆18、第一连杆22、第二连杆23、近节指腹26；其中，两根第一摆杆18一端、一级运动单元中两片连接板17的中部通过销轴安装在一级运动单元中丝杠固定架13上组成转动副，第一连杆22的一端通过销轴与两片连接板17一端连接组成转动副，两根第一摆杆18的另一端、第二连杆23的一端通过销轴与三级运动单元中第二摆杆19的一端连接组成转动副，第一连杆22的另一端、第二连杆23的另一端通过销轴与三级运动单元中第三连杆24的一端连接组成转动副，近节指腹26安装在第一摆杆18内侧上。
6、所述三级运动单元包括第二摆杆19、第三连杆24、中节指腹27；两根第二摆杆19的一端、二级运动单元中两根第一摆杆18的另一端通过销轴与二级运动单元中第二连杆23的一端连接组成转动副，第三连杆24的一端、二级运动单元中第一连杆22的另一端通过销轴与二级运动单元中第二连杆23的另一端连接组成转动副，两根第二摆杆19的两孔端的一孔与四级运动单元中第四连杆25的两孔端的一孔通过销轴连接组成转动副，两根第二摆杆19的两孔端的另一孔与四级运动单元中第三摆杆20的一端通过销轴连接组成转动副，第三连杆24的另一端与四级运动单元中第四连杆25的两孔端的另一孔通过销轴连接组成转动副，中节指腹27安装在第二摆杆19内侧上。
7、所述四级运动单元包括第三摆杆20、第四摆杆21、第四连杆25、远节指腹28；第三摆杆20的一端与三级运动单元中两根第二摆杆19的两孔端的另一孔通过销轴连接组成转动副，第四连杆25的两孔端的一孔与三级运动单元中两根第二摆杆19的两孔端的一孔通过销轴连接组成转动副，第四连杆25的两孔端的另一孔与三级运动单元中第三连杆24的另一端通过销轴连接组成转动副，第四摆杆21一端两侧分别通过销轴与第四连杆25的单孔端、第三摆杆20的另一端连接组成转动副，远节指腹28固定在第四摆杆21另一端上。
8、所述云台机构包括第一铜柱32、第一方板33、法兰34、第二方板35、步进电机36、第二铜柱37和第一连接板38；第一方板33通过第一铜柱32与驱动机构中的安装固定板6连接，法兰34与第一方板33以螺栓连接，步进电机36通过螺栓连接安装固定在第二方板35上，步进电机36输出轴端固定法兰34，第一连接板38通过第二铜柱37与第二方板35连接。
9、所述身臂机构包括u型架39、法兰盘40和双轴舵机41、第二连接板42、电动推杆43、第三连接板44、第四连接板45，u型架39与云台机构中第一连接板38以螺栓连接，双轴舵机41轴端两侧、法兰盘40与u型架39用螺栓同时相连，电动推杆43的尾端与双轴舵机41以第二连接板42连接，电动推杆43顶端固定有第三连接板44，第三连接板44与双轴舵机41以第四连接板45连接。
10、所述监控装置4通过螺栓连接安装固定在身臂机构上，监控装置4的上部能转动，更便于灵活监控。
11、所述近节指腹26、中节指腹27、远节指腹28为橡胶条，即抱紧部与树干的接触面上设有橡胶条，可有效增加抱紧部与树干之间的摩擦力，提高其抱紧夹持效果。
12、本专利技术相对于现有技术，具有以下有益效果：
13、1、本变胞式爬树监控机器人中的仿生手指采用四个运动单元组成的多连杆机构，使爬树爪刚性好、负载高；欠驱动技术可以减少执行器数量，使爬树爪的灵活性和适应性更强，当爬树爪接触到一个树干时，通过调整每节仿生指的位置，可以自适应抓握直径大范围变化的树干，通过动力躯干的配合实现机器人在树干间的穿梭与爬行。
14、2、本专利技术中的爬树爪结构相同，因此可以实现批量制造，方便机器人的维本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变胞式爬树监控机器人，其特征在于，包括动力躯干(1)、两个爬树爪和监控装置(4)，所述动力躯干包括云台机构和身臂机构，所述两个爬树爪结构相同，均包括驱动机构和三个仿生手指，所述三个仿生手指结构相同，均包括一级运动单元、二级运动单元、三级运动单元、四级运动单元，其中，驱动机构通过一级运动单元与二级运动单元连接，二级运动单元通过三级运动单元与四级运动单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种变胞式爬树监控机器人，其特征在于，所述驱动机构包括蜗轮蜗杆电机(5)、安装固定板(6)、第一传动直齿轮(7)、第二传动直齿轮(8)、第三传动直齿轮(9)、第一输出冠齿轮(10)、第二输出冠齿轮(11)和第三输出冠齿轮(12)；其中，蜗轮蜗杆电机(5)通过螺栓连接安装固定在安装固定板(6)上，第一传动直齿轮(7)和第三传动直齿轮(9)分别通过销轴与安装固定板(6)组成转动副，蜗轮蜗杆电机(5)输出轴端固定第二传动直齿轮(8)，蜗轮蜗杆电机(5)带动第二传动直齿轮(8)转动，第二传动直齿轮(8)分别与第一传动直齿轮(7)、第三传动直齿轮(9)和第二输出冠齿轮(11)啮合，第二传动直齿
3.根据权利要求1所述的一种变胞式爬树监控机器人，其特征在于，所述一级运动单元包括丝杠固定架(13)、丝杠(14)、丝杠螺母(15)、曲柄滑块连杆(16)、连接板(17)；其中，丝杠固定架(13)通过螺栓连接安装在驱动机构中的安装固定板(6)上，丝杠(14)安装在丝杠固定架(13)上且能转动，丝杠螺母(15)安装在丝杠(14)上组成螺旋副，丝杠(14)转动带动丝杠螺母(15)的移动；两根曲柄滑块连杆(16)的两端分别通过销轴与丝杠螺母(15)、连接板(17)的一端连接组成转动副，两片连接板(17)的中部、二级运动单元中两根第一摆杆(18)的一端通过销轴固定在丝杠固定架(13)的末端组成转动副，两片连接板(17)的另一端通过销轴与二级运动单元中第一连杆(22)的一端连接组成转动副。
4.根据权利要求1所述的一种变胞式爬树监控机器人，其特征在于，所述二级运动单元包括第一摆杆(18)、第一连杆(22)、第二连杆(23)、近节指腹(26)；其中，两根第一摆杆(18)一端、一级运动单元中两片连接板(17)的中部通过销轴安装在一级运动单元中丝杠固定架(13)上组成转动副，第一连杆(22)的一端通过销轴与两片连接板(17)一端连接组成转动副，两根第一摆杆(18)的另一端、第二连杆(23)的一端通过销轴与三级运动单元中第二摆杆(19)的一端连接组成转动副，第一连杆(22)的另一端、第二连杆(23)的另一端通过销轴与三级运动单元中第三连杆(24)的一端连接组成转动副，近节指腹(26)安装在第一摆杆(18)内侧上。
5.根据权利要求1所述的一种变胞式爬树监控机器人，其特征在于，所述三级运动单元包括第二摆杆(19)、第三连杆(24)、中节指腹(27)；两根第二摆杆(19)的一端、二级运动单元中两根第一摆杆(18)的另一端通过销轴与二级运动单元中第二连杆(23)的一端连接组成转动副，第三连杆(24)的一端、二级运动单元中第一连杆(22)的另一端通过销轴与二级运动单元中第二连杆(23)的另一端连接组成转动副，两根第二摆杆(19)的两孔端的一孔与四级运动单元中第四连杆(25)的两孔端的一孔通过销轴连接组成转动副，两根第二摆杆(19)的两孔端的另一孔与四级运动单元中第三摆杆(20)的一端通过销轴连接组成转动副，第三连杆(24)的另一端与四级运动单元中第四连杆(25)的两孔端的另一孔通过销轴连接组成转动副，中节指腹(27)安装在第二摆杆(19)内侧上。
6.根据权利要求1所述的一种变胞式爬树监控...
【技术特征摘要】
1.一种变胞式爬树监控机器人，其特征在于，包括动力躯干(1)、两个爬树爪和监控装置(4)，所述动力躯干包括云台机构和身臂机构，所述两个爬树爪结构相同，均包括驱动机构和三个仿生手指，所述三个仿生手指结构相同，均包括一级运动单元、二级运动单元、三级运动单元、四级运动单元，其中，驱动机构通过一级运动单元与二级运动单元连接，二级运动单元通过三级运动单元与四级运动单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种变胞式爬树监控机器人，其特征在于，所述驱动机构包括蜗轮蜗杆电机(5)、安装固定板(6)、第一传动直齿轮(7)、第二传动直齿轮(8)、第三传动直齿轮(9)、第一输出冠齿轮(10)、第二输出冠齿轮(11)和第三输出冠齿轮(12)；其中，蜗轮蜗杆电机(5)通过螺栓连接安装固定在安装固定板(6)上，第一传动直齿轮(7)和第三传动直齿轮(9)分别通过销轴与安装固定板(6)组成转动副，蜗轮蜗杆电机(5)输出轴端固定第二传动直齿轮(8)，蜗轮蜗杆电机(5)带动第二传动直齿轮(8)转动，第二传动直齿轮(8)分别与第一传动直齿轮(7)、第三传动直齿轮(9)和第二输出冠齿轮(11)啮合，第二传动直齿轮(8)带动第一传动直齿轮(7)、第三传动直齿轮(9)和第二输出冠齿轮(11)转动；第一传动直齿轮(7)分别与第二传动直齿轮(8)、第一输出冠齿轮(10)啮合，第二传动直齿轮(8)带动第一传动直齿轮(7)转动，第一传动直齿轮(7)带动第一输出冠齿轮(10)；第三传动直齿轮(9)分别与第二传动直齿轮(8)、第三输出冠齿轮(12)啮合，第二传动直齿轮(8)带动第三传动直齿轮(9)转动，第三传动直齿轮(9)带动第三输出冠齿轮(12)转动；第一输出冠齿轮(10)固定安装在仿生手指ⅰ(29)一级运动单元中远离连接板(17)的丝杠(14)的一端，为仿生手指(29)关节提供动力；第三输出冠齿轮(12)固定安装在仿生手指ⅱ(30)一级运动单元中远离连接板(17)的丝杠(14)的一端，为仿生手指ⅱ(30)关节提供动力；第二输出冠齿轮(11)固定安装在仿生手指ⅲ(31)一级运动单元中靠近连接板(17)的丝杠(14)的另一端，为仿生手指ⅲ(31)关节提供动力。
3.根据权利要求1所述的一种变胞式爬树监控机器人，其特征在于，所述一级运动单元包括丝杠固定架(13)、丝杠(14)、丝杠螺母(15)、曲柄滑块连杆(16)、连接板(17)；其中，丝杠固定架(13)通过螺栓连接安装在驱动机构中的安装固定板(6)上，丝杠(14)安装在丝杠固定架(13)上且能转动，丝杠螺母(15)安装在丝杠(14)上组成螺旋副，丝杠(14)转动带动丝杠螺母(15)的移动；两根曲柄滑块连杆(16)的两端分别通过销轴与丝杠螺母(15)、连接板(17)的一端连接组成转动副，两片连接板(17)的中部、二级运动单元中两根第一摆杆(18)的一端通过销轴固定在丝杠固定架(13)的末端组成转动副，两片连接板(17)的另一端通过销轴与二级运动单元中第一连杆(22)的一端连接组成转动副。
4.根据权利要求1所述的一种变胞式爬树监控机器人，其特征在于，所述二级运动单元包括第一摆杆(18)、第一连杆(22)、第二连杆(23)、近节指腹(26)；其中，两根第一摆杆(18)一端、一级运动单元中两片连接板(17)的中部通过销轴安装在一级运动单元中丝杠固定架(13)上组成转动副，第一连杆(22)的一端通过销...
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