可钻壁的机械腿和基于该腿的机器人及其工作方法

摘要

本发明公开了一种可钻壁的机械腿和基于该腿的机器人及其工作方法，包括本体，本体上设置有若干机械腿，机械腿的第一U型连接件与本体连接，第一U型连接件上的舵盘通过第一舵机驱动转动，机械腿包括脚底板，脚底板上设置有矩形连接件，矩形连接件内设置有能够伸出脚底板的丝杠钻头，丝杠钻头通过丝杠电机驱动转动，矩形连接件顶部设置有若干首尾相连的机械摆动装置；在行走过程中可万向移动，无需转弯，灵活自如，在需要对障碍物进行钻削时，伺服电机能够带动丝杠钻头转动，达到钻削的工作方式，清障装置与腿结构一体化，不需要单独加工，集成度高，使用方便。

权利要求

1.一种基于可钻壁的机械腿的机器人的工作方法，其特征在于，包括脚底板(10)，脚底板(10)上设置有矩形连接件(7)，矩形连接件(7)内设置有能够伸出脚底板(10)的丝杠钻头(9)，丝杠钻头(9)通过丝杠电机(8)驱动转动，矩形连接件(7)顶部设置有若干首尾相连的机械摆动装置；

所述机械摆动装置包括U型连接件(2)，U型连接件上设置有两个舵盘(1)，两个舵盘(1)通过舵机(5)驱动转动，舵机(5)通过L型结构件(6)与相邻的机械摆动装置的U型连接件(2)连接；

所述矩形连接件(7)顶部与末端的机械摆动装置的舵机(5)相连接，首端的机械摆动装置的U型连接件(2)上设置有能够带动机械摆动装置转动的伺服电机(4)，伺服电机(4)通过U型结构件(3)固定在第一U型连接件(2-1)上，第一U型连接件(2-1)上设置有两个舵盘(1)；

工作时遇到障碍后，舵机(5)控制脚底板(10)抬起，丝杠电机(8)带动丝杠钻头(9)转动，当丝杠钻头(9)从脚底板(10)中伸出后，伺服电机(4)转动，带动矩形连接件(7)转动，使丝杠钻头(9)钻削障碍物。

2.根据权利要求1所述的一种基于可钻壁的机械腿的机器人的工作方法，其特征在于，所述伺服电机(4)转动，带动矩形连接件(7)转动，从而使具有锯齿形齿刃的脚底板(10)旋转，切割障碍物。

说明书

可钻壁的机械腿和基于该腿的机器人及其工作方法

【技术领域】

[0001] 本发明属于机器人领域，具体涉及一种可钻壁的机械腿和基于该腿的机器人及其工作方法。【背景技术】

[0002] 随着科技的进步，足式机器人越来越广泛地被用于危险环境下辅助搜救和未知环境探测等，具有十分重要的现实作用和科研价值。例如在煤矿坍塌、地震废墟和一系列危险环境中，足式机器人就可以安全高效地代替人类去工作。但是，由于一些足式机器人无清障功能或虽然具有清障功能但设有额外的清障装置导致其体积过大，从而无法在狭小的空间中工作，这样它们就失去了救援探测的意义。【发明内容】

[0003] 本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可钻壁的机械腿和基于该腿的机器人及其工作方法，解决了现有足式机器人无清障功能或具有清障功能但体积过大技术中存在的问题。

[0004] 为了达到上述目的，一种可钻壁的机械腿，其特征在于，包括脚底板，脚底板上设置有矩形连接件，矩形连接件内设置有能够伸出脚底板的丝杠钻头，丝杠钻头通过丝杠电机驱动转动，矩形连接件顶部设置有若干首尾相连的机械摆动装置；

[0005] 所述机械摆动装置包括U型连接件，U型连接件上设置有两个舵盘，两个舵盘通过舵机驱动转动，舵机通过L型结构件与相邻的机械摆动装置的U型连接件连接；

[0006] 所述矩形连接件顶部与末端的机械摆动装置的舵机相连接，首端的机械摆动装置的U型连接件上设置有能够带动机械摆动装置转动的伺服电机，伺服电机通过U型结构件固定在第一U型连接件上，第一U型连接件上设置有两个舵盘。

[0007] 所述的机械摆动装置具有三个。

[0008] 所述的脚底板的边缘具有锯齿形齿刃。

[0009] 一种基于可钻壁的机械腿的机器人，包括本体，本体上设置有若干机械腿，机械腿的第一U型连接件与本体连接，第一U型连接件上的舵盘通过第一舵机驱动转动。

[0010] 所述本体为矩形，本体上设置有四个机械腿，四个机械腿分别设置在本体的四个角上。

[0011] 一种基于可钻壁的机械腿的机器人的工作方法，工作时遇到障碍后，舵机控制脚底板抬起，丝杠电机带动丝杠钻头转动，使丝杠钻头从脚底板中伸出后，伺服电机转动，带动矩形连接件转动，使丝杠钻头钻削障碍物。

[0012] 所述伺服电机转动，带动矩形连接件转动，从而使具有锯齿形齿刃的脚底板旋转，切割障碍物。

[0013] 与现有技术相比，本发明中可钻壁的机械腿上具有能够伸缩的丝杠钻头，在需要对障碍物进行钻削时，伺服电机能够带动丝杠钻头转动，达到钻削的工作方式，清障装置与腿结构一体化，不需要单独加工，集成度高，使用方便。

[0014] 进一步的，本发明脚底板的边缘具有锯齿形齿刃，在需要对障碍物进行切割时，伺服电机能够带动脚底板转动，实现切割的工作方式。

[0015] 本发明中基于可钻壁的机械腿的机器人，能够通过在本体上设置的若干机械腿，在行走过程中可万向移动，无需转弯，灵活自如，遇到障碍时，伺服电机能够带动丝杠钻头转动，达到钻削的工作方式，本机器人整体结构小，可适应狭小空间环境，对探测救援具有十分重要的作用。

[0016] 本发明中基于可钻壁的机械腿的机器人的工作方法，在行走过程中遇到障碍时，可通过丝杠电机和伺服电机的配合，使丝杠钻头钻削障碍物，扫除障碍顺利前行，工作方法简单可行。【附图说明】

[0017] 图1为本发明可钻壁的机械腿的结构示意图；

[0018] 图2为本发明基于可钻壁的机械腿的机器人的结构示意图；

[0019] 图3为本发明丝矩形连接件内的结构示意图；

[0020] 图4为本发明可钻壁的机械腿的工作状态示意图。【具体实施方式】

[0021] 下面结合附图对本发明做进一步说明。

[0022] 参见图1、图3和图4，一种可钻壁的机械腿，其特征在于，包括脚底板10，脚底板10的边缘具有锯齿形齿刃，脚底板10上设置有矩形连接件7，矩形连接件7内设置有能够伸出脚底板10的丝杠钻头9，丝杠钻头9通过丝杠电机8驱动转动，矩形连接件7顶部设置有若干首尾相连的机械摆动装置；

[0023] 机械摆动装置包括U型连接件2，U型连接件上设置有两个舵盘1，两个舵盘1通过舵机5驱动转动，舵机5通过L型结构件6与相邻的机械摆动装置的U型连接件2连接；

[0024] 矩形连接件7顶部与末端的机械摆动装置的舵机5相连接，首端的机械摆动装置的U型连接件2上设置有能够带动机械摆动装置转动的伺服电机4，伺服电机4通过U型结构件3固定在第一U型连接件2-1上，第一U型连接件2-1上设置有两个舵盘1。

[0025] 参见图2，一种基于可钻壁的机械腿的机器人，包括本体11，本体11上设置有若干机械腿，机械腿的第一U型连接件2-1与本体11连接，第一U型连接件2-1上的舵盘1通过第一舵机5-1驱动转动。

[0026] 一种基于可钻壁的机械腿的机器人的工作方法，工作时遇到障碍后，舵机5控制脚底板10抬起，丝杠电机8带动丝杠钻头9转动，使丝杠钻头9从脚底板10中伸出后，伺服电机4转动，带动矩形连接件7转动，使丝杠钻头9钻削障碍物，伺服电机4转动，带动矩形连接件7转动，从而使具有锯齿形齿刃的脚底板10旋转，切割障碍物。

[0027] 实施例：

[0028] 参见图1、图2、图3和图4，基于可钻壁的机械腿的机器人的本体11为矩形，本体11上设置有四个机械腿，四个机械腿分别设置在本体11的四个角上，每条机械腿上的机械摆动装置具有三个；

[0029] 每条机械腿均包括固定在本体11上的第一U型连接件，第一U型连接件通过U型结构件3固定伺服电机4，伺服电机4连接能够转动的第二U型连接件2-2，第二U型连接件2-2内设置有舵盘，第二舵机5-2能够通过舵盘控制第二U型连接件2-2转动，第二舵机5-2通过第一L型结构件6-1固定在第三U型连接件2-3上，第三U型连接件2-3内设置有舵盘，第二舵机5-3能够通过舵盘控制第三U型连接件2-3转动，第三U型连接件2-3通过第二L型结构件6-2固定在第四U型连接件2-4上，第四U型连接件2-4内设置有舵盘，第三舵机5-4能够通过舵盘控制第四U型连接件2-4转动，第三舵机5-4固定在矩形连接件7上，矩形连接件7内设置有能够伸出脚底板10的丝杠钻头9，丝杠钻头9通过丝杠电机8驱动转动，矩形连接件7与脚底板
10相连接，脚底板10的边缘具有锯齿形齿刃。