本實用新型涉及一種機器人，具體地說是一種爬樹機器人。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，很多領(lǐng)域運用機器人來執(zhí)行特殊的工作，比如無人機，危險品搜索機器人等，在很多方面都領(lǐng)先于人工作業(yè)。隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，在各個領(lǐng)域機器人的出現(xiàn)給人們帶來了很大的便捷，高空作業(yè)機器人具有很大的需求空間。爬樹機器人可以替代現(xiàn)有高空作業(yè)的設(shè)備，降低作業(yè)成本和人為操作的風(fēng)險?，F(xiàn)有的爬樹機器人存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、運動自由度較多，聯(lián)動性能差，爬行速度慢等缺點，抓緊機構(gòu)不穩(wěn)定，在爬行過程中不能快速繞行樹干等障礙的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中爬樹機器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、運動自由度較多、爬行速度慢等不足，本實用新型要解決的問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、聯(lián)動性能好、爬行速度快的爬樹機器人。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

本實用新型一種爬樹機器人，具有軀干支撐部件、第一抓樹手臂以及第二抓樹手臂，其中第一抓樹手臂和第二抓樹手臂分別與軀干支撐部件的上部及下部機械配合連接，第一抓樹手臂和第二抓樹手臂結(jié)構(gòu)互為對稱；軀干支撐部件上具有伸縮驅(qū)動部件，其輸出端通過齒輪與軀干支撐部件上的兩個軀干移動部件的齒條嚙合。

所述軀干支撐部件具有一個支撐板、第一軀干移動部件、第二軀干移動部件以及伸縮驅(qū)動部件，其中伸縮驅(qū)動部件固定安裝于支撐板上，第一軀干移動部件、第二軀干移動部件結(jié)構(gòu)相同，對稱活動安裝于支撐板上下兩端，第一軀干移動部件、第二軀干移動部件相對應(yīng)的側(cè)邊均設(shè)有齒條。

還具有兩個手臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，對稱設(shè)置在軀干支撐部件上，兩個手臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機分別通過齒輪與兩個抓樹手臂邊部的齒條嚙合。

第一抓樹手臂及第二抓樹手臂結(jié)構(gòu)相同，對稱安裝于軀干支撐部件的上下部分，均具有一個手爪驅(qū)動電機、第一夾緊手爪、第二夾緊手爪、第一手爪驅(qū)動部件、第二手爪驅(qū)動部件以及肩膀，其中第一手爪驅(qū)動部件、第二手爪驅(qū)動部件對稱活動安裝于肩膀上，第一手爪驅(qū)動部件、第二手爪驅(qū)動部件端部分別設(shè)有第一夾緊手爪和第二夾緊手爪，第一手爪驅(qū)動部件和第二手爪驅(qū)動部件相對應(yīng)的側(cè)邊均設(shè)有齒條，手爪驅(qū)動電機安裝于肩膀，其輸出軸通過齒輪與第一手爪驅(qū)動部件和第二手爪驅(qū)動部件的齒條嚙合。

肩膀與軀干支撐部件的第一軀干移動部件滑動連接，肩膀的邊部設(shè)有齒條。

第一夾緊手爪、第二夾緊手爪均采用四連桿結(jié)構(gòu)，第一手爪驅(qū)動部件、第二手爪驅(qū)動部件通過四連桿結(jié)構(gòu)中的傳遞桿與手爪連接。

本實用新型具有以下有益效果及優(yōu)點：

1.本實用新型整個機械系統(tǒng)通過機械結(jié)構(gòu)件的配合和齒輪齒條傳遞完成爬樹的整個過程，結(jié)構(gòu)簡單，控制簡便。上下爬行手臂交替作用完成爬樹的過程，可旋轉(zhuǎn)手臂可以有效的繞開樹干上的樹杈。

附圖說明

圖1為本實用新型在使用時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型中的第一抓樹手臂結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型中的軀干支撐部件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型中的抓緊手指的結(jié)構(gòu)。

其中，1為樹干，2為樹枝，3為軀干支撐部件，301為第一軀干移動部件，302為伸縮驅(qū)動部件，303為第二軀干移動部件，304為支撐板，305為手臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，4為第一抓樹手臂，401為第一夾緊手爪，402為第二夾緊手爪，403為第一手爪驅(qū)動部件，404為第二手爪驅(qū)動部件，405為手爪驅(qū)動電機，406為手臂旋轉(zhuǎn)齒條，407為四連桿機構(gòu)，408為肩膀，5為第二抓樹手臂，

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型作進(jìn)一步闡述。

如圖1所示，本實用新型一種爬樹機器人，具有軀干支撐部件3、第一抓樹手臂4以及第二抓樹手臂5，其中第一抓樹手臂4和第二抓樹手臂5分別與軀干支撐部件3的上部及下部機械配合連接，第一抓樹手臂4和第二抓樹手臂5結(jié)構(gòu)互為對稱；軀干支撐部件3上具有伸縮驅(qū)動部件302，其輸出端通過齒輪與軀干支撐部件3上的兩個軀干移動部件的齒條嚙合。

如圖3所示，所述軀干支撐部件3具有一個支撐板304、第一軀干移動部件301、第二軀干移動部件303以及伸縮驅(qū)動部件302，其中伸縮驅(qū)動部件302固定安裝于支撐板304上，第一軀干移動部件301、第二軀干移動部件303結(jié)構(gòu)相同，對稱活動安裝于支撐板304上下兩端，第一軀干移動部件301、第二軀干移動部件303相對應(yīng)的側(cè)邊均設(shè)有齒條。軀干支撐部件3還具有兩個手臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，對稱設(shè)置在軀干支撐部件3上，兩個手臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機分別通過齒輪與兩個抓樹手臂邊部的齒條嚙合。

如圖2所示，第一抓樹手臂4及第二抓樹手臂5結(jié)構(gòu)相同，對稱安裝于軀干支撐部件3的上下部分，均具有一個手爪驅(qū)動電機405(壓緊伺服電機)、第一夾緊手爪401、第二夾緊手爪402、第一手爪驅(qū)動部件403、第二手爪驅(qū)動部件404以及肩膀408，其中第一手爪驅(qū)動部件403、第二手爪驅(qū)動部件404對稱活動安裝于肩膀408上，第一手爪驅(qū)動部件403、第二手爪驅(qū)動部件404端部分別設(shè)有第一夾緊手爪401和第二夾緊手爪402，第一手爪驅(qū)動部件403和第二手爪驅(qū)動部件404相對應(yīng)的側(cè)邊均設(shè)有齒條，手爪驅(qū)動電機405安裝于肩膀408，其輸出軸通過齒輪與第一手爪驅(qū)動部件403和第二手爪驅(qū)動部件404的齒條嚙合。肩膀408與軀干支撐部件3的第一軀干移動部件301滑動連接，肩膀408的邊部設(shè)有齒條。

如圖2所示，第一夾緊手爪401、第二夾緊手爪402均采用四連桿結(jié)構(gòu)，第一手爪驅(qū)動部件403、第二手爪驅(qū)動部件404通過四連桿結(jié)構(gòu)中的傳遞桿與手爪連接。第一夾緊手爪401和第二夾緊手爪402結(jié)構(gòu)相同，放大圖如圖4所示。

本實施例中，第一抓樹手臂4和第二抓樹手臂5活動安裝于軀干支撐部件3的第一軀干移動部件301和第二軀干移動部件303上，每個抓樹手臂具有一個肩膀和安裝于肩膀兩端的夾緊手爪，共有四個夾緊手爪，通過協(xié)調(diào)控制、配合實現(xiàn)爬樹過程，具體為：

夾緊手爪固定在抓樹手臂上，通過四連桿機構(gòu)實現(xiàn)張開或者壓緊運動。固定在抓樹手臂上的手爪驅(qū)動電機405通過齒輪齒條結(jié)構(gòu)實現(xiàn)手爪驅(qū)動部件的伸縮運動，驅(qū)動夾緊手爪的壓緊或者張開。整個抓樹手臂通過機械配合固定在機器人的軀干移動部件上，軀干移動部件上的手臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機305通過齒輪齒條結(jié)構(gòu)實現(xiàn)抓樹手臂繞樹干的同心旋轉(zhuǎn)運動，繞開爬樹過程中樹干1上的障礙物(如樹枝2)。軀干移動部件通過機械配合固定在軀干支撐部件3上，固定在軀干支撐部件3上的伸縮驅(qū)動部件302(本實施例采用伺服電機)通過齒輪齒條結(jié)構(gòu)使軀干移動部件上下移動，實現(xiàn)抓樹手臂的上下移動。

本實用新型機器人的爬樹過程如下：

首先固定在第一抓樹手臂4上的手爪驅(qū)動電機405通過齒輪齒條結(jié)構(gòu)驅(qū)動第一手爪驅(qū)動部件403和第二手爪驅(qū)動部件404運動，使第一夾緊手爪401和第二夾緊手爪402同時壓緊樹干，形成抓緊力，固定在樹干上。爬樹機器人支撐部件3上的伸縮驅(qū)動部件驅(qū)動齒輪齒條結(jié)構(gòu)，使第一軀干移動部件301和第二軀干移動部件303收縮，第二抓樹手臂5上升。第二抓樹手臂5上的驅(qū)動電機驅(qū)動第二手爪驅(qū)動部件，使兩個夾緊手爪壓緊樹干，固定的在樹干上。第一抓樹手臂4上手爪驅(qū)動電機405驅(qū)動傳動部件收縮，使第一夾緊手爪401和第二夾緊手爪402同時張開，離開樹干。軀干支撐部件3上的伸縮驅(qū)動部件驅(qū)動第一軀干移動部件301和第二軀干移動部件303，使第一抓樹手臂4上升，然后第一抓樹手臂4再次抓緊，實現(xiàn)爬升運動。

在爬行過程中遇見障礙時，通過安裝在第一軀干移動部件301上的第一手臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機305和第二一軀干移動部件303上第一手臂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機通過齒輪齒條結(jié)構(gòu)，驅(qū)動第一抓樹手臂4和第二抓樹手臂5完成繞樹干的旋轉(zhuǎn)運動。

通過類似的往復(fù)運動完成沿樹干向上爬行的運動。