一種氣動爬行機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種氣動機器人，尤其涉及一種采用氣動控制技術的爬行機器人。
【背景技術】
[0002]在激烈的國際競爭條件下，機器人的設計與制造水平已經成為衡量一個國家綜合實力的重要標志。伴隨著氣動技術的發展，氣動機器人以其成本低、控制簡單方便、體積小和動作快等優勢，在一定場合能夠取代電力驅動和液壓驅動完成指定任務，且已經得到了越來越多的應用。在危險的山路、山洞或井下作業時，人行走困難，且有一定的危險性，因此有必要設計一種機器人完成人的相應工作，從而達到減少勞動力和降低危險系數的目的。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種成本低、控制簡單、體積小且動作迅速的氣動爬行機器人。
[0004]本實用新型主要包括上支架(上板、上支架支腿A、上支架支腿B和上支架支腿C)、導軌A、導軌B、固定板A、固定板B、固定板C、銷、水平氣缸A、水平氣缸B、水平氣缸C、下支架(下板、下支架支腿A、下支架支腿B、下支架支腿C和立柱)、豎直氣缸A、豎直氣缸B、豎直氣缸C、轉向桿、轉向氣缸、轉動導向塊、水平導向塊。
[0005]所述的豎直氣缸A、豎直氣缸B和豎直氣缸C實現氣動爬行機器人上支架和下支架的交替著地動作。
[0006]所述的水平氣缸A、水平氣缸B和水平氣缸C實現氣動爬行機器人的前進和后退動作。
[0007]所述的轉向氣缸實現氣動爬行機器人的左右轉向動作。
【附圖說明】
[0008]圖1為氣動爬行機器人的頂部視角三維結構示意圖；
[0009]圖2為氣動爬行機器人的底部視角三維結構示意圖；
[0010]圖中，I上支架(1-1上板、1-2上支架支腿A、1-3上支架支腿B、1-4上支架支腿C)、2導軌A、3導軌B、4固定板A、5銷、6水平氣缸B、7固定板B、8水平氣缸A、9水平氣缸C、1固定板C、11下支架(11-1下板、11-2下支架支腿A、11-3下支架支腿B、11-4下支架支腿C、11-5下支架立柱)、12豎直氣缸A、13轉向桿、14轉向氣缸、15轉動導向塊、16方形塊、17豎直氣缸B、18
豎直氣缸C。
【具體實施方式】
[0011]如圖1和圖2所示，本實施例中，上支架支腿A1-2和上板1-1通過焊接固定在一起，上支架支腿B1-3和上板1-1通過焊接固定在一起，上支架支腿C1-4和上板1-1通過焊接固定在一起;豎直氣缸A12與上支架支腿A1-2通過螺栓固定連接，豎直氣缸B17與上支架支腿Bl-3通過螺栓固定連接，豎直氣缸C18與上支架支腿C1-4通過螺栓固定連接;導軌A2與上板1-1通過焊接固定在一起，導軌B3與上板1-1通過焊接固定在一起;水平氣缸AS的缸筒與固定板A4通過螺栓固定連接，水平氣缸A8的活塞桿端部質量塊下方開有U型槽，從而使水平氣缸A8可沿著導軌A2和導軌B3方向滑動，能夠減小摩擦力，并有一定的導向作用；水平氣缸B6的缸筒與固定板B7通過螺栓固定連接，水平氣缸B6的活塞桿與固定板A4通過螺栓固定連接;水平氣缸C9的缸筒與固定板C1通過螺栓固定連接，水平氣缸C9的活塞桿與固定板A4通過螺栓固定連接;固定板B7與上板1-1通過焊接固定在一起;固定板ClO與上板1-1通過焊接固定在一起;下支架支腿A11-2和下板11-1通過焊接固定在一起，下支架支腿B11-3和下板11-1通過焊接固定在一起，下支架支腿Cl 1-4和下板11-1通過焊接固定在一起;下支架立柱11-5和下板11-1通過焊接固定在一起，下支架立柱11-5與水平氣缸A通過銷5固定在一起;轉向氣缸14的缸筒與下板11-1通過螺栓固定連接，轉向氣缸14的活塞桿與方形塊16通過螺栓固定連接;方形塊16與轉動導向塊15活動連接，轉動導向塊15可繞方形塊16的中心孔軸線回轉;轉動導向塊15與轉向桿13活動連接，工作過程中，轉向桿13和轉動導向塊15僅有沿著轉向桿13軸線方向的相對運動;轉向桿13與下板11-1通過焊接固定在一起。
[0012]氣動爬行機器人的初始狀態為豎直氣缸A12、豎直氣缸B17和豎直氣缸C18均處于退回狀態，下支架支腿Al 1-2、下支架支腿BI 1-3和下支架支腿Cl 1-4均著地，水平氣缸A8、水平氣缸B6和水平氣缸C9均處于退回狀態，轉向氣缸14處于退回狀態。
[0013]氣動爬行機器人的前進運動順序采用以下步驟:
[0014](I)首先通過控制電磁換向閥使豎直氣缸A12、豎直氣缸B17和豎直氣缸C18同時伸出并著地。
[0015](2)控制電磁換向閥使水平氣缸B6和水平氣缸C9同時伸出，再控制電磁換向閥使水平氣缸A8伸出，水平氣缸A8通過下支架立柱11-5推動下支架11向前運動。
[0016](3)控制電磁換向閥使豎直氣缸A12、豎直氣缸B17和豎直氣缸C18同時退回，下支架支腿Al 1-2、下支架支腿BI 1-3和下支架支腿Cl 1-4均著地。
[0017](4)控制電磁換向閥使水平氣缸A8退回，再控制電磁換向閥使水平氣缸B6和水平氣缸C9同時退回，帶動上支架向前運動，完成氣動爬行機器人的一次前進動作。
[0018]重復以上步驟即可實現氣動爬行機器人的前進運動。
[0019]同理，通過改變動作次序亦可實現氣動爬行機器人的后退運動。
[0020]氣動爬行機器人的向右轉向運動順序采用以下步驟:
[0021](I)首先控制電磁換向閥使轉向氣缸14伸出，轉動氣缸14的活塞桿依次推動方形塊16、轉動導向塊15與轉向桿13，完成方形塊16和轉動導向塊15沿著方形塊16中心孔軸線的相對回轉及轉動導向塊15與轉向桿13沿著轉向桿13軸線的相對滑動，從而實現上支架I向右轉動。
[0022](2)控制電磁換向閥使豎直氣缸A12、豎直氣缸B17和豎直氣缸C18同時伸出并著地。
[0023](3)控制電磁換向閥使轉向氣缸14退回，轉動氣缸14的活塞桿依次帶動方形塊16、轉動導向塊15與轉向桿13，完成方形塊16和轉動導向塊15沿著方形塊16中心孔軸線的相對回轉及轉動導向塊15與轉向桿13沿著轉向桿13軸線的相對滑動，從而實現下支架11向右轉動，完成氣動爬行機器人的一次向右轉動。
[0024](4)控制電磁換向閥使豎直氣缸A12、豎直氣缸B17和豎直氣缸C18同時退回。
[0025]重復以上步驟即可實現氣動爬行機器人的向右轉動。
[0026]同理，通過改變動作次序亦可實現氣動爬行機器人的向左轉動。
【主權項】
1.一種氣動爬行機器人，所述的氣動爬行機器人包括上支架、導軌A、導軌B、固定板A、固定板B、固定板C、銷、水平氣缸A、水平氣缸B、水平氣缸C、下支架、豎直氣缸A、豎直氣缸B、豎直氣缸C、轉向桿、轉向氣缸、轉動導向塊和水平導向塊，所述的上支架包括上板、上支架支腿A、上支架支腿B和上支架支腿C，所述的下支架包括下板、下支架支腿A、下支架支腿B、下支架支腿C和立柱，其特征在于:上支架支腿A和上板通過焊接固定在一起，上支架支腿B和上板通過焊接固定在一起，上支架支腿C和上板通過焊接固定在一起;豎直氣缸A與上支架支腿A通過螺栓固定連接，豎直氣缸B與上支架支腿B通過螺栓固定連接，豎直氣缸C與上支架支腿C通過螺栓固定連接;導軌A與上板通過焊接固定在一起，導軌B與上板通過焊接固定在一起;水平氣缸A的缸筒與固定板A通過螺栓固定連接，水平氣缸A的活塞桿端部質量塊下方開有U型槽;水平氣缸B的缸筒與固定板B通過螺栓固定連接，水平氣缸B的活塞桿與固定板A通過螺栓固定連接;水平氣缸C的缸筒與固定板C通過螺栓固定連接，水平氣缸C的活塞桿與固定板A通過螺栓固定連接;固定板B與上板通過焊接固定在一起;固定板C與上板通過焊接固定在一起;下支架支腿A和下板通過焊接固定在一起，下支架支腿B和下板通過焊接固定在一起，下支架支腿C和下板通過焊接固定在一起;下支架立柱和下板通過焊接固定在一起，下支架立柱與水平氣缸通過銷固定在一起;轉向氣缸的缸筒與下板通過螺栓固定連接，轉向氣缸的活塞桿與方形塊通過螺栓固定連接;方形塊與轉動導向塊活動連接;轉動導向塊與轉向桿活動連接;轉向桿與下板通過焊接固定在一起。
【專利摘要】本實用新型涉及一種采用氣動控制技術的爬行機器人。本實用新型主要包括上支架、導軌、固定板、銷、水平氣缸、下支架、豎直氣缸、轉向桿、轉向氣缸、轉動導向塊和水平導向塊。其特征在于：豎直氣缸實現氣動爬行機器人上支架和下支架的交替著地動作；水平氣缸實現氣動爬行機器人的前進和后退動作；轉向氣缸實現氣動爬行機器人的左右轉向動作。本實用新型的優點在于：成本低、控制簡單方便、體積小、動作快，且能夠代替人完成危險系數較高的工作。
【IPC分類】B62D57/032
【公開號】CN205365799
【申請號】CN201620031457
【發明人】袁曉明, 關繼紅, 強紅賓, 譚西都
【申請人】燕山大學
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月14日