專利名稱：水上、水下兩用作業(yè)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種水上、水下兩用作業(yè)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
有纜遙控機(jī)器人是一種日益廣泛地應(yīng)用于各種環(huán)境下進(jìn)行綜合作業(yè)的智能機(jī)電裝置，它通過(guò)遙控作業(yè)可有效地服務(wù)于各種高危險(xiǎn)環(huán)境、水下油氣開(kāi)采業(yè)及水下船舶的救護(hù)、監(jiān)測(cè)、清洗與維修等場(chǎng)所。在機(jī)器人的產(chǎn)品研制中，行走機(jī)構(gòu)是關(guān)鍵機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)有機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)大多采用輪式、履帶式或腿式等移動(dòng)方式，根據(jù)一些特殊環(huán)境如爬壁、水下船體等作業(yè)的需要，與輪式、履帶式等移動(dòng)方式相結(jié)合，又增加了真空吸附與磁吸附等功能。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)有機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的操作需要復(fù)雜的控制機(jī)構(gòu)來(lái)完成，使得這些機(jī)器人由 于控制機(jī)構(gòu)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)龐大和難以具有良好的姿態(tài)穩(wěn)定能力從而限制了其應(yīng)用的范圍。如何在簡(jiǎn)化操縱動(dòng)作的同時(shí)簡(jiǎn)化機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)，使之實(shí)現(xiàn)對(duì)有纜遙控機(jī)器人在各個(gè)方向上均等操縱的目的，對(duì)于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人簡(jiǎn)單、靈活、穩(wěn)定的運(yùn)行軌跡與姿態(tài)控制具有積極的意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種水上、水下兩用作業(yè)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、通用性能好并且各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)控制靈活，滿足機(jī)器人在各種環(huán)境條件下作業(yè)的行走要求。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種水上、水下兩用作業(yè)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，包括機(jī)座、吸盤(pán)及移動(dòng)氣缸，其特征是在主機(jī)座內(nèi)設(shè)有X向機(jī)座和Y向機(jī)座，所述X向機(jī)座和Y向機(jī)座在主機(jī)座內(nèi)按相互垂直90°的方向疊加而成，并分別通過(guò)吸盤(pán)和移動(dòng)氣缸構(gòu)成X、Y正反方向的移動(dòng)結(jié)構(gòu)。所述X向機(jī)座、Y向機(jī)座內(nèi)分別設(shè)有由機(jī)座滑軌和滑塊構(gòu)成的移動(dòng)支承結(jié)構(gòu)。所述主機(jī)座、X向機(jī)座及Y向機(jī)座底部設(shè)置的吸盤(pán)為電磁吸盤(pán)或者負(fù)氣壓吸盤(pán)。本實(shí)用新型的特點(diǎn)和有益效果是為有纜遙控機(jī)器人的研制提供了一個(gè)完整的搭載平臺(tái)，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、通用性能好并且各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)控制靈活，滿足機(jī)器人在各種環(huán)境條件下作業(yè)的行走要求。根據(jù)需要，行走機(jī)構(gòu)上可搭載各種儀器設(shè)備，通過(guò)遙控進(jìn)行水上、水下的綜合作業(yè)，它可以像壁虎一樣吸附在船舶表面做任一個(gè)方向的行走，解決了水下作業(yè)機(jī)器人由于受到洋流和水的浮力影響而不能牢牢固定在某一個(gè)地方作業(yè)的難題，可有效地服務(wù)于高危環(huán)境和水下油氣開(kāi)采業(yè)及水下船舶的救護(hù)、監(jiān)測(cè)、清洗與維修等，取代目前由人員去完成的高難度和危險(xiǎn)作業(yè)。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例之一的底面結(jié)構(gòu)示意圖；[0009]圖2是X方向移動(dòng)狀態(tài)示意圖；圖3是圖2的A-A剖視示意圖；圖4是Y方向移動(dòng)狀態(tài)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)分別表示I吸盤(pán)，2-吸盤(pán)，3-吸盤(pán)，4-吸盤(pán)，5-吸盤(pán)，6-吸盤(pán)，7-主機(jī)座，8-X向移動(dòng)氣缸，9-X向機(jī)座滑塊，IO-Y向機(jī)座，Il-X向機(jī)座，12-X向機(jī)座滑軌，13-Y向移動(dòng)氣缸，14-Y向機(jī)座滑塊，15-Y向機(jī)座滑軌。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，水上、水下兩用作業(yè)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例，在主機(jī)座7內(nèi)設(shè)有X向機(jī)座11和Y向機(jī)座10，X向機(jī)座11和Y向機(jī)座10在主機(jī)座7內(nèi)按相互垂直90°的方向疊加而成，并分別通過(guò)各吸盤(pán)和移動(dòng)氣缸構(gòu)成X、Y正反方向的移動(dòng)結(jié)構(gòu)。針對(duì)不同的使用場(chǎng)所，本實(shí)用新型所述的吸盤(pán)可以采用多種型式，如在地面或建筑物墻體上使用，可采用壓縮空氣控制的負(fù)氣壓吸盤(pán)，如在船體等金屬體表面上使用，可采用電磁吸盤(pán)。在此基礎(chǔ)上再配以移動(dòng)輪，即可實(shí)現(xiàn)在陸地快速行走或吸附在墻體或船體表面作業(yè)。本實(shí)施例在主機(jī)座7、X向機(jī)座11及Y向機(jī)座10底部的一端共設(shè)有六個(gè)吸盤(pán)1-6，根據(jù)機(jī)器人的使用條件和整體設(shè)計(jì)對(duì)行走機(jī)構(gòu)吸附能力的要求，吸盤(pán)的數(shù)量可以作相應(yīng)改變，如在每個(gè)機(jī)座底面只設(shè)一個(gè)吸盤(pán)，或者增加其吸盤(pán)數(shù)量。圖2示出本行走機(jī)構(gòu)按X或Γ方向的移動(dòng)狀態(tài)，它是通過(guò)控制吸盤(pán)5、吸盤(pán)6與吸盤(pán)2、吸盤(pán)4按設(shè)定要求進(jìn)行交替的吸、放動(dòng)作，同時(shí)通過(guò)電磁閥控制設(shè)置在X向機(jī)座11中的X向移動(dòng)氣缸8推動(dòng)主機(jī)座7(包括設(shè)在主機(jī)座內(nèi)的Y向機(jī)座10)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)X或Γ方向行走。圖3示出圖2的A-A剖面，從中可見(jiàn)X向機(jī)座11內(nèi)設(shè)有由X向機(jī)座滑軌12和X向機(jī)座滑塊9構(gòu)成的移動(dòng)支承結(jié)構(gòu)'Y向機(jī)座10內(nèi)結(jié)構(gòu)與此相同，即由Y向機(jī)座滑軌15和Y向機(jī)座滑塊14構(gòu)成移動(dòng)支承結(jié)構(gòu)。兩個(gè)方向的機(jī)座都由此結(jié)構(gòu)按90°方向疊加而成。圖4示出本行走機(jī)構(gòu)按Y方向的移動(dòng)狀態(tài)，其移動(dòng)原理與X方向的移動(dòng)原理相同。下面通過(guò)一個(gè)行走控制步驟的實(shí)例作進(jìn)一步的說(shuō)明例X正方向移動(dòng)I)打開(kāi)吸盤(pán)5和吸盤(pán)6的控制裝置，讓吸盤(pán)5和吸盤(pán)6吸附在物體表面；2)通過(guò)電磁閥控制打開(kāi)X向機(jī)座11的氣缸充氣閥給X向移動(dòng)氣缸8充氣，推動(dòng)主機(jī)座7 (包括設(shè)在主機(jī)座內(nèi)的Y向機(jī)座10)向前移動(dòng)，到位后，再打開(kāi)吸盤(pán)2和吸盤(pán)4的控制裝置，讓吸盤(pán)2和吸盤(pán)4吸附在物體表面，通過(guò)控制裝置減小或關(guān)閉吸盤(pán)5和吸盤(pán)6的吸力(根據(jù)需要可調(diào))；3)打開(kāi)X向機(jī)座11的氣缸排氣閥使X向移動(dòng)氣缸8收縮，將X向機(jī)座11拉動(dòng)移至主機(jī)座7內(nèi)；4)再讓吸盤(pán)5、6吸附，吸盤(pán)2、4放開(kāi)，由X向移動(dòng)氣缸推動(dòng)主機(jī)座7向前移動(dòng)，行走機(jī)構(gòu)呈蠕動(dòng)式前進(jìn)，依次類推直到完成一個(gè)方向的移動(dòng)。反之，可做相反方向的移動(dòng)。Y或Y,方向的移動(dòng)原理與上相同，它是通過(guò)控制吸盤(pán)I、吸盤(pán)2與吸盤(pán)3、吸盤(pán)4的交替吸、放，同時(shí)通過(guò)電磁閥控制設(shè)置在Y向機(jī)座10中的Y向移動(dòng)氣缸13推動(dòng)主機(jī)座7(包括設(shè)在主機(jī)座內(nèi)的X向機(jī)座11)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)Y或t方向的行走。通過(guò)控制X和Y方向的交替移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)本行走機(jī)構(gòu)能夠準(zhǔn)確地到達(dá)目標(biāo)位。
權(quán)利要求1.一種水上、水下兩用作業(yè)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，包括機(jī)座、吸盤(pán)及移動(dòng)氣缸，其特征是在主機(jī)座內(nèi)設(shè)有X向機(jī)座和Y向機(jī)座，所述X向機(jī)座和Y向機(jī)座在主機(jī)座內(nèi)按相互垂直90°的方向疊加而成，并分別通過(guò)吸盤(pán)和移動(dòng)氣缸構(gòu)成X、Y正反方向的移動(dòng)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水上、水下兩用作業(yè)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征是所述X向機(jī)座、Y向機(jī)座內(nèi)分別設(shè)有由機(jī)座滑軌和滑塊構(gòu)成的移動(dòng)支承結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水上、水下兩用作業(yè)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，其特征是所述主機(jī)座、X向機(jī)座及Y向機(jī)座底部設(shè)置的吸盤(pán)為電磁吸盤(pán)或者負(fù)氣壓吸盤(pán)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種水上、水下兩用作業(yè)機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，包括機(jī)座、吸盤(pán)、移動(dòng)氣缸，其特征是在主機(jī)座內(nèi)設(shè)有X向機(jī)座和Y向機(jī)座，所述X向機(jī)座和Y向機(jī)座在主機(jī)座內(nèi)按相互垂直90°的方向疊加而成，并分別通過(guò)吸盤(pán)和移動(dòng)氣缸構(gòu)成X、Y正反方向的移動(dòng)結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型為有纜遙控機(jī)器人的研制提供了一個(gè)完整的搭載平臺(tái)，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、通用性能好并且各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)控制靈活，行走機(jī)構(gòu)上可搭載各種儀器設(shè)備，通過(guò)遙控進(jìn)行水上、水下的綜合作業(yè)，滿足機(jī)器人在各種環(huán)境條件下作業(yè)的行走要求。
文檔編號(hào)B63C11/36GK202593675SQ20122019914
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
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