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专利号: 2016108420503
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可变形重构的球形救援机器人,包括左半球壳(17)和右半球壳(1),所述左半球壳(17)和右半球壳(1)可分离的对接在一起,其特征在于,还包括球轮互变机构、对接重构机构和重心调整机构;所述球形救援机器人通过球轮互变机构、对接重构机构和重心调整机构的协调配合形成三种可变形态,即球形态、双轮形态和多轮形态,其中所述球轮互变机构用于球形态和双轮形态之前的切换,所述对接重构机构用于双轮形态和多轮形态之间的切换,重心调整机构可通过调整球形态的重心来改变机器人姿态。

2.根据权利要求1所述的可变形重构的球形救援机器人,其特征在于,所述球轮互变机构包括变形电机(11)、左变形齿条(9)和右变形齿条(12),左变形齿条(9)的左端作为左半球壳(17)的转动轴,右变形齿条(12)的右端作为右半球壳(1)的转动轴,右半球壳电机(2)固定在右变形齿条(12)上驱动右半球壳(1)转动,左半球壳电机(8)固定在左变形齿条(9)上驱动左半球壳(17)转动;左变形齿条(9)和右变形齿条(12)安装在横向支架(3)内,在变形电机(11)的驱动下可以沿相反方向左右同步伸出和收回,实现机器人的球形态和双轮形态之间的互相变换。

3.根据权利要求2所述的可变形重构的球形救援机器人,其特征在于,所述对接重构机构包括对接电机(15)、前对接齿条(13)、后对接齿条(14)、纵向支架(5)、复位弹簧(16)、滑杆(18)、对接手环(10)和对接手爪(4);其中前对接齿条(13)和后对接齿条(14)安装在纵向支架(5)内,前对接齿条(13)和后对接齿条(14)在对接电机(15)驱动下沿相反方向前/后同步伸出和收回,对接手环(10)固定在后对接齿条(14)上,对接手爪(4)固定在前对接齿条(13)中;复位弹簧(16)一端与前对接齿条(13)连接,另一端与滑杆(18)连接,在对接电机(15)驱动下,滑杆(18)和复位弹簧(16)随同前对接齿条(13)一同伸出,当滑杆(18)行程到达受限位置时便不再滑动,前对接齿条(13)继续伸出,开始压缩复位弹簧(16),这时对接手爪(4)与前对接齿条(13)存在相对滑动而迫使对接手爪(4)闭合;当对接电机(15)反转收回前对接齿条(13)时,对接手爪(4)先张开,然后随同前对接齿条(13)一起收回。

4.根据权利要求3所述的可变形重构的球形救援机器人,其特征在于,所述横向支架(3)和纵向支架(5)相互垂直布置。

5.根据权利要求3所述的可变形重构的球形救援机器人,其特征在于,所述重心调整机构包括重摆(6)和重摆电机(7),其中重摆(6)套在纵向支架(5)外部,重摆电机(7)固定在纵向支架(5)下面,重摆电机(7)驱动重摆(6)绕纵向支架(5)转动。

6.根据权利要求5所述的可变形重构的球形救援机器人,其特征在于,所述重摆(6)和重摆电机(7)均为两个,对称的分布在左半球壳(17)和右半球壳(1)内。

7.根据权利要求6所述的可变形重构的球形救援机器人,其特征在于,所述重摆(6)的剖面形状为下部扇形,上部长方形。

8.根据权利要求2所述的可变形重构的球形救援机器人,其特征在于,所述左变形齿条(9)和右变形齿条(12)中心对称布置,并且可以相对滑动,所述左变形齿条(9)和右变形齿条(12)的下部均有一个长方形凹槽。

9.根据权利要求5所述的可变形重构的球形救援机器人,其特征在于,当右半球壳电机(2)和左半球壳电机(8)同速转动时,机器人可在球形态、双轮形态和多轮形态下实现向前和向后直线运动;当右半球壳电机(2)和左半球壳电机(8)差速转动时,机器人可在双轮形态和多轮形态下实现向左和向右转弯运动;机器人的重摆电机(7)驱动重摆(6)绕纵向支架(5)转动时,机器人可以在球形态下实现向左和向右直线运动。