一種攜爪救援機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機器人，屬于機器人技術領域。
【背景技術】
[0002]機器人是人類二十世紀最偉大的發明之一，人類對于機器人的研宄由來已久。上世紀70年代之后，計算機技術、控制技術、傳感技術和人工智能技術迅速發展，機器人技術也隨之進入高速發展階段，成為綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多門學科而形成的高新技術。其本質是感知、決策、行動和交互四大技術的綜合，是當代研宄地十分活躍而且應用日益廣泛的領域。機器人應用水平的是展現一個國家工業自動化水平的重要標志。
[0003]與此同時，在社會物質文明高度發達的今天，人類雖然能夠創造出比較良好的生活環境，但是對于大自然的探索與了解，以及自然災害的防治，各種危險情況下的工作卻一直束手無策。因此利用機器人代替人類進行操作的設想就成為了在危險環境工作的必然選擇。對這些環境進行不斷的探索和研宄，尋求一條解決問題的可行途徑成為科學技術發展和人類社會進步的需要。由于這些環境有著不規則和不平坦的地形等共同特點，輪式機器人和履帶式機器人的應用受到極大限制，足式移動救援機器人隨對行走路面的要求較低，可用于工程探險勘測等人類無法完成或具有一定危險性的工作，但是不能多方位抓取目標體，使用不靈活，適應性差。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型是為解決現有輪式機器人和履帶式機器人用于救援工作對地形適應能力差，以及現有足式移動救援機器人不能多方位抓取目標體，使用不靈活，適應性差的問題，進而提供一種攜爪救援機器人。
[0005]本實用新型為解決上述問題采取的技術方案是:本實用新型的一種攜爪救援機器人包括底盤、提升機械臂、捕獲機構、第一舵機和四條腿；
[0006]捕獲機構包括第二舵機、第三舵機和夾具，夾具包括連接架和兩套齒輪連桿機構；每套齒輪連桿機構包括齒輪、第一連桿、第二連桿和抓取臂；提升機械臂的高端與第二舵機的殼體連接，第二舵機的輸出軸水平設置，第二舵機的輸出軸固裝有連接架，連接架上固裝有第三舵機，第三舵機的輸出軸豎向設置，第三舵機的輸出軸上安裝有兩個齒輪中的其中一個齒輪，兩套齒輪連桿機構正對布置，兩個齒輪嚙合，每套齒輪連桿機構的齒輪與第一連桿的一端連接，第一連桿的另一端與抓取臂的一端鉸接，第二連桿的一端與連接架鉸接，第二連桿的另一端與抓取臂鉸接；底盤的下部固裝有第一舵機，第一舵機的輸出軸豎向設置，第一舵機的輸出軸與提升機械臂的底端連接；
[0007]底盤的周向均布固裝有四條腿，每條腿包括第四舵機、第五舵機、第一 U形槽、第二U形槽、行走桿、第一連接柱、第二連接柱、第三連接柱、兩個第三連桿、兩個第四連桿和兩個第五連桿；第四舵機固裝在底盤上，第四舵機的輸出軸豎向設置并布置在第一 U形槽內，第四舵機的輸出軸與第一 U形槽的一個側臂連接，第一 U形槽的橫臂與第二 U形槽的橫臂連接，第五舵機的輸出軸水平設置且布置在第二 U形槽內，兩個第三連桿并列布置且兩個第三連桿的一端分別與第二 U形槽相對應的兩側臂鉸接，第五舵機的輸出軸與兩個第三連桿中的其中一個第三連桿的一端連接，兩個第四連桿并列布置，兩個第三連桿的另一端和兩個第四連桿的另一端分別套裝在的第一連接柱上，兩個第四連桿的一端套裝在第二連接柱上，兩個第五連桿并列布置，兩個第五連桿的一端分別固接在第五舵機的殼體上，兩個第五連桿的另一端套裝在第三連接柱上，第一連接柱、第二連接柱和第三連接柱水平且平行設置，行走桿套裝在第二連接柱和第三連接柱上。
[0008]本實用新型的有益效果是:一、本實用新型的捕獲機構為二個自由度機構，第二舵機可實現夾具的旋轉，第三舵機帶動兩齒輪運動實現抓取臂的由內向外抓取和由外向內的平面抓取，捕獲機構的二個自由度分別控制抓取臂的轉動和夾緊松開動作；第一舵機帶動提升機械臂實現旋轉自由度，提升機械臂可實現三個自由度，使捕獲機構實現俯仰、前伸運動、后移運動、往上運動和往下運動。提升機械臂以及捕獲機構的多自由度的組合可以確保機械爪可以以任何位姿達到空間中運動范圍內的任意一點，執行夾取搬運等任務，達到多方位抓取目標體的目的。二、本實用新型的四足機器人的四足行走部分依據仿生學原理制作，腿部的第三連桿、第四連桿、第五連桿以及行走桿構成平行四邊形的傳動結構，通過第一連接柱、第二連接柱和第三連接柱把旋轉運動轉化為上下運動，使行進時更穩定，且減少摩擦阻力，機器人具有較強的越障能力，特別適合在泥石流、礦難等災難環境中執行任務，對地形適應能力好；四條腿布置在底盤的四個角上，每條腿包括第四舵機和第五舵機實現兩個自由度，第四舵機實現行走桿繞腿根部的旋轉自由度，第五舵機實現行走桿的抬起放下運動自由度；通過設計不同樣式的步態，如對角步態，可以以不同的速度行進。同時由于其腿部結構的特殊，可以很方便的執行轉向步態。其轉彎半徑最小可為零(即原地轉彎)，最大可為無窮大(即直線前進)。三、本實用新型結構簡單，設計合理，設計獨特的四足機器人，利用較少的自由度，完成前進、轉彎、后退等步態動作，本實用新型可用于完成排雷、清障等危險任務。機械臂可以靈活轉動，使用時在機械臂末端安裝攝像頭后，依靠機械臂轉動給攝像頭調整視角，可視角度水平方向能達到180度，垂直方向能達到270度以上，依靠舵機的轉動，完成例如圓圈舞等簡易動作，并規劃其展示效果。利用本實用新型進行四足機器人常用步態和腿機構的基礎研宄，也能夠促進四足機器人關鍵技術的發展和擴展四足機器人的應用領域，如教學教具以及玩具等，適應性好。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的立體結構示意圖，圖2是圖1的D向視圖，圖3是圖1的俯視圖，圖4是圖1的E向視圖，圖5是本實用新型的對角步態的步態圖。
【具體實施方式】
[0010]【具體實施方式】一:結合圖1-圖4說明，本實施方式的一種攜爪救援機器人包括底盤1、提升機械臂A、捕獲機構B、第一舵機2和四條腿C ;
[0011]捕獲機構B包括第二舵機B1、第三舵機B2和夾具B3，夾具B3包括連接架B3-1和兩套齒輪連桿機構B3-2 ;每套齒輪連桿機構包括齒輪B3-3、第一連桿B3-4、第二連桿B3-5和抓取臂B3-6 ;提升機械臂A的高端與第二舵機BI的殼體連接，第二舵機BI的輸出軸水平設置，第二舵機BI的輸出軸固裝有連接架B3-1，連接架B3-1上固裝有第三舵機B2，第三舵機B2的輸出軸豎向設置，第三舵機B2的輸出軸上安裝有兩個齒輪B3-3中的其中一個齒輪B3-3，兩套齒輪連桿機構B3-2正對布置，兩個齒輪B3-3嚙合，每套齒輪連桿機構B3-2的齒輪B3-3與第一連桿B3-4的一端連接，第一連桿B3-4的另一端與抓取臂B3-6的一端鉸接，第二連桿B3-5的一端與連接架B3-1鉸接，第二連桿B3-4的另一端與抓取臂B3-6鉸接；底盤I的下部固裝有第一舵機2，第一舵機2的輸出軸豎向設置，第一舵機2的輸出軸與提升機械臂A的底端連接；
[0012]底盤I的周向均布固裝有四條腿C，每條腿C包括第四舵機Cl、第五舵機C2、第一U形槽C3、第二 U形槽C4、行走桿C5、第一連接柱C6、第二連接柱C7、第三連接柱C8、兩個第三連桿C9、兩個第四連桿ClO和兩個第五連桿Cll ;第四舵機Cl固裝在底盤I上，第四舵機Cl的輸出軸豎向設置并布置在第一 U形槽C3內，第四舵機Cl的輸出軸與第一 U形槽C3的一個側臂連接，第一 U形槽C3的橫臂與第二 U形槽C4的橫臂連接，第五舵機C2的輸出軸水平設置且布置在第二 U形槽C4內，兩個第三連桿C9并列布置且兩個第三連桿C9的一端分別與第二 U形槽C4相對應的兩側臂鉸接，第五舵機C2的輸出軸與兩個第三連桿C9中的其中一個第三連桿C9的一端連接，兩個第四連桿ClO并列布置，兩個第三連桿C9的另一端和兩個第四連桿ClO的另一端分別套裝在的第一連接柱C6上，兩個第四連桿ClO的一端套裝在第二連接柱C7上，兩個第五連桿Cll并列布置，兩個第五連桿Cll的一端分別固接在第五舵機C2的殼體上，兩個第五連桿Cll的另一端套裝在第三連接柱CS上，第一連接柱C6、第二連接柱C7和第三連接柱C8水平且平行設置，行走桿C5套裝在第二連接柱C7和第三連接柱C8上。
[0013]本實施方式還可使用攝像頭，攝像頭安裝在第三舵機的前壁面上，可以實現救援目標體及區域圖像的抓拍。本實施方式的舵機為現有技術，它主要由外殼、無核心馬達、減速齒輪與位置檢測器構成，它的主要功能相當于伺服電機，可用伺服電機替代，為提升機械臂、捕獲機構和腿提供運動(提升、轉動或翻轉等步態)的動力。本實施方式的控制系統可采用現有技術的控制系統。
[0014]【具體實施方式】二:結合圖1-圖2說明，本實施方式的每條腿C的第一 U形槽C3和第二 U形槽C4均為碳鋼槽或不銹鋼槽。如此設置，穩定牢靠，強度大。其它與【具體實施方式】一相同。
[0015]【具體實施方式】三:結合圖2說明，本實施方式的每條腿C的第一連接柱C6、第二連接柱C7和第三連接柱CS均為ABS塑料連接柱。如此設置，強度大，廉價易得。其它與【具體實施方式】一或二相同。
[0016]【具體實施方式】四:結合圖2說明，本實施方式所述提升機械臂A包括第六舵機Al、第七舵機A2、第八舵機A3、槽形件A4、兩個第六連桿A5和兩個第七連桿A6 ;第六舵機Al的輸出軸水平布置，第六舵機Al安裝在底盤I的上表面上，第六舵機Al的輸出軸與并列設置的兩個第六連桿A5中的其中一個第六連桿A5的一端連接，第七舵機A2布置在兩個第六連桿A5的另一端之間且三者連接為一體，第七舵機A2的輸出軸水平設置，第七舵機A2的輸出軸與并列設置的兩個第七連桿A6中的其中一個第七連桿A6的一端連接，第八舵機A3的輸出軸水平布置，第八舵機A3布置在兩個第七連桿A6的另一端之間且與槽形件A4固接，第八舵機A3的輸出軸與兩個第七連桿A6中的其中一個第七連桿A6連接，槽形件A4與第二舵機BI的殼體固接。如此設置，第六舵機Al、第七舵機A2和第八舵機A3分別實現一個旋轉自由度，實現