一种机器人用的辅助爬坡系统的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人用的辅助爬坡系统。

背景技术：

现有的机器人，大多是在城市、工厂等规则路面行走，而对于森林、野外等具有泥泞土路、高陡坡的行驶环境，经常存在附着力不够，造成轮胎或履带打滑等情况，其次，由于机器人的重量较大，因此在爬坡时需要提供更大的驱动力与摩擦力，现有机器人仅通过安装增大摩擦力的轮胎，来提高机器人爬坡的摩擦力，但是由于机器人爬坡时，机器人对斜面的压力减小，斜面反馈得到摩擦力也减小，很难满足机器人的爬坡的需求，影响机器人爬坡，为此，我们提出一种机器人用的辅助爬坡系统。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种机器人用的辅助爬坡系统，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种机器人用的辅助爬坡系统，该辅助爬坡系统包括动力系统以及前端呈镰刀形用于周期性爪地的爬爪，所述动力系统的两侧均活动安装有传动轴，传动轴外表面远离动力系统的一端套有用于控制传动轴转停的离合器，传动轴远离动力系统的一端安装有用于带动爬爪周期性摆动的前偏心板，且前偏心板远离传动轴的一侧与爬爪中间位置之间连接有一号连接轴，所述离合器的后端固定连接有支撑架，所述支撑架的前端活动安装有用于限制爬爪后端摆动幅度的后偏心板，且后偏心板远离支撑架的一端与爬爪的后端之间设有二号连接轴。

优选的，所述动力系统包括驱动电机以及通过螺栓安装在驱动电机前端用于向两侧传输驱动电机扭力的齿轮箱。

优选的，所述爬爪和前偏心板分别通过轴承与一号连接轴的两端连接，所述爬爪和后偏心板分别通过轴承与二号连接轴的两端连接。

优选的，所述爬爪中心处前端靠近一号连接轴的位置贯穿安装有锁扣，锁扣中心轴线和一号连接轴中心轴线之间距离与传动轴中心轴线和一号连接轴中心轴线之间的距离相等。

优选的，所述二号连接轴的长度大于前偏心板的长度相等。

优选的，所述支撑架的前端设有支撑柱，所述后偏心板远离二号连接轴的一端通过轴承安装在支撑柱的外表面。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

在机器人的两端分别安装爬爪，通过齿轮箱将驱动电机输出的扭力转移到齿轮箱两侧传动轴上，再由传动轴前端的前偏心板，将扭力转化为爬爪周期性上下钩爬运动，不但能够为机器人爬坡时提供动力，同时还能加大机器人的抓地力，提高机器人爬坡时的稳定性以及与地面连接的牢固性。

附图说明

图1为本发明一种机器人用的辅助爬坡系统整体结构的示意图；

图2为本发明一种机器人用的辅助爬坡系统整体结构的左视图；

图3为本发明一种机器人用的辅助爬坡系统中与爬爪连接器件的结构图；

图4为本发明一种机器人用的辅助爬坡系统安装在机器人上的结构示意图。

图中：1、驱动电机；2、齿轮箱；3、离合器；4、前偏心板；5、爬爪；6、一号连接轴；7、二号连接轴；8、支撑架；9、后偏心板。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1-3所示，一种机器人用的辅助爬坡系统，该辅助爬坡系统包括动力系统以及前端呈镰刀形用于周期性爪地的爬爪5，动力系统的两侧均活动安装有传动轴，传动轴外表面远离动力系统的一端套有用于控制传动轴转停的离合器3，传动轴远离动力系统的一端安装有用于带动爬爪5周期性摆动的前偏心板4，且前偏心板4远离传动轴的一侧与爬爪5中间位置之间连接有一号连接轴6，离合器3的后端固定连接有支撑架8，支撑架8的前端活动安装有用于限制爬爪5后端摆动幅度的后偏心板9，且后偏心板9远离支撑架8的一端与爬爪5的后端之间设有二号连接轴7。

参照图1，动力系统包括驱动电机1以及通过螺栓安装在驱动电机1前端用于向两侧传输驱动电机1扭力的齿轮箱2。

参照图3，爬爪5和前偏心板4分别通过轴承与一号连接轴6的两端连接，爬爪5和后偏心板9分别通过轴承与二号连接轴7的两端连接。

参照图3，爬爪5中心处前端靠近一号连接轴6的位置贯穿安装有锁扣，锁扣中心轴线和一号连接轴6中心轴线之间距离与传动轴中心轴线和一号连接轴6中心轴线之间的距离相等。

参照图2，二号连接轴7的长度大于前偏心板4的长度相等。

参照图2，支撑架8的前端设有支撑柱，后偏心板9远离二号连接轴7的一端通过轴承安装在支撑柱的外表面，锁扣的中心处与传动轴远离齿轮箱2的一端开设有连接孔，爬坡系统不使用时，通过向连接孔中插入铜柱，使得爬爪5与传动轴固定连接，使得爬爪5不再转动，爬爪5后端与支撑架8之间设有弹簧，能够在爬坡系统不工作时，将爬爪5拉住，不会抓地阻碍机器人正常行走，离合器3可为电磁离合器等其他可控性的离合器3，进而控制爬坡系统正常作业或停止作业。

使用时，先将锁扣中的铜柱拉出，离合器3通电吸合，并启动驱动电机1，驱动电机1输出扭力，带动齿轮箱2两侧的传动轴进行旋转，并由传动轴将扭力传递给传动轴外表面的前偏心板4，使得前偏心板4旋转，由于前偏心板4远离传动轴的一端与爬爪5中间位置连接，因此在前偏心板4旋转时，能够带动爬爪5进行旋转，又由于爬爪5后端与后偏心板9连接，且后偏心板9长度与前偏心板4的长度不同，使得将爬爪5后端与爬爪5中间位置不能同步旋转，其次，后偏心板9的长度大于前偏心板4的长度，因此爬爪5后端的活动范围较小，相反使得爬爪5前端的活动范围加大，形成周期性往复抓地，通行泥泞陡坡时，爬爪5镰刀形的前端插入地面，可以提供很高的抓地力，有效避免了履带或轮胎打滑情况的出现，提高机器人爬坡时的稳定性以及与地面连接的牢固性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种机器人用的辅助爬坡系统，其特征在于，该辅助爬坡系统包括动力系统以及前端呈镰刀形用于周期性爪地的爬爪(5)，所述动力系统的两侧均活动安装有传动轴，传动轴外表面远离动力系统的一端套有用于控制传动轴转停的离合器(3)，传动轴远离动力系统的一端安装有用于带动爬爪(5)周期性摆动的前偏心板(4)，且前偏心板(4)远离传动轴的一侧与爬爪(5)中间位置之间连接有一号连接轴(6)，所述离合器(3)的后端固定连接有支撑架(8)，所述支撑架(8)的前端活动安装有用于限制爬爪(5)后端摆动幅度的后偏心板(9)，且后偏心板(9)远离支撑架(8)的一端与爬爪(5)的后端之间设有二号连接轴(7)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人用的辅助爬坡系统，其特征在于：所述动力系统包括驱动电机(1)以及通过螺栓安装在驱动电机(1)前端用于向两侧传输驱动电机(1)扭力的齿轮箱(2)。

3.根据权利要求1所述的一种机器人用的辅助爬坡系统，其特征在于：所述爬爪(5)和前偏心板(4)分别通过轴承与一号连接轴(6)的两端连接，所述爬爪(5)和后偏心板(9)分别通过轴承与二号连接轴(7)的两端连接。

4.根据权利要求1所述的一种机器人用的辅助爬坡系统，其特征在于：所述爬爪(5)中心处前端靠近一号连接轴(6)的位置贯穿安装有锁扣，锁扣中心轴线和一号连接轴(6)中心轴线之间距离与传动轴中心轴线和一号连接轴(6)中心轴线之间的距离相等。

5.根据权利要求1所述的一种机器人用的辅助爬坡系统，其特征在于：所述二号连接轴(7)的长度大于前偏心板(4)的长度相等。

6.根据权利要求1所述的一种机器人用的辅助爬坡系统，其特征在于：所述支撑架(8)的前端设有支撑柱，所述后偏心板(9)远离二号连接轴(7)的一端通过轴承安装在支撑柱的外表面。

技术总结
本发明公开了一种机器人用的辅助爬坡系统，该辅助爬坡系统包括动力系统以及前端呈镰刀形用于周期性爪地的爬爪，所述动力系统的两侧均活动安装有传动轴，传动轴外表面远离动力系统的一端套有用于控制传动轴转停的离合器，传动轴远离动力系统的一端安装有用于带动爬爪周期性摆动的前偏心板。本发明所述的一种机器人用的辅助爬坡系统，在机器人的两端分别安装爬爪，通过齿轮箱将驱动电机输出的扭力转移到齿轮箱两侧传动轴上，再由传动轴前端的前偏心板，将扭力转化为爬爪周期性上下钩爬运动，不但能够为机器人爬坡时提供动力，同时还能加大机器人的抓地力，提高机器人爬坡时的稳定性以及与地面连接的牢固性。

技术研发人员：张梅
受保护的技术使用者：安徽延达智能科技有限公司
技术研发日：2019.12.31
技术公布日：2020.04.21