專利名稱：門式自定位高速對接組合機器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種機器人域，特別涉及一種門式自定位高速對接組合機器人。
(二)
背景技術(shù)：
在許多場合中，都要求有能夠?qū)崿F(xiàn)越障、對接、定位、抓取等功能的機械裝 置。例如在機器人比賽中就有對利用兩個機器人快速的自出發(fā)區(qū)前行，避丌起始 位置正中的障礙，至目標位置并實現(xiàn)對高處物體的抓取的要求。傳統(tǒng)的設(shè)計方法 是兩個機器人，在起始兩點上走出一條弧線達到目標立柱，然后再相互配合實現(xiàn) 對物體的抓取。這種方法有對接速度慢、耗時長、穩(wěn)定性差、控制復雜等諸多缺 點。
在一些環(huán)境惡劣的條件下，如地震、火災(zāi)等發(fā)生時，由于地形復雜，救援人 員往往很難接近。如何在這種復雜的環(huán)境中以最快的速度救出被困者顯得尤為重 要，普通的機器人越障能力差、速度慢、穩(wěn)定性不高。
無論是在中國專利文件中，還是在CNKI、維普、萬方數(shù)據(jù)等檢索工具中， 涉及到機器人的相關(guān)報道有很多，形式各異，但是多數(shù)是建立在原有機械結(jié)構(gòu)設(shè) 計的基礎(chǔ)上進行的分析說明。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能實現(xiàn)高速對接，在行進中可以跨越障礙物，到達預(yù) 定的位置后，可以自動的定位的門式自定位高速對接組合機器人。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的門式自定位高速對接組合機器人包括主機器人
的門式機構(gòu)、主機器人的自定位機構(gòu)、主機器人與子機器人的對接機構(gòu)、主機器
人的機械手、子機器人的機械手；所述的主機器人的門式機構(gòu)設(shè)置有機體13、 安裝在機體13底部的萬向輪31、驅(qū)動輪34，驅(qū)動輪34通過錐齒輪32、聯(lián)軸器 33與驅(qū)動電機35相連，伸縮桿36安裝在機體13上，所述的主機器人的自定位 機構(gòu)設(shè)置有安裝在后機體16上的減震彈簧25、定位機械手26通過轉(zhuǎn)軸29與后 機體16連接，鋼絲繩23、皮筋24與機械手26連接，所述的主機器人與子機器
3人的對接機構(gòu)設(shè)置有可移動基架49、安裝在可移動機架上的擋板38、導向片51、 導向片30、磁鐵48，安裝在機體13上的巻線輪14、電機15，巻線輪14連接的 鋼絲繩12、滑輪11、安裝在子機器人上的支架10、定位桿50、磁鐵47，所述 的主機器人的機械手設(shè)置有安裝在后機體16上的滑移軌道18、巻線輪20與電 機19、鋼絲繩21連接、手爪22，與巻線輪20相連的鋼絲繩17，巻線輪28、電 機27;所述的子機器人的機械手設(shè)置有定位架46、蝸桿渦輪機構(gòu)44 一端通過支 架45與框架4連接，另一端連接驅(qū)動電機7、框架4上安裝巻線輪5、與巻線輪 5連接的驅(qū)動電機6，手爪1通過轉(zhuǎn)軸2與框架4連接，通過鋼絲繩3與巻線輪 5連接。
本發(fā)明還可以包括
1. 伸縮桿8與支架10、機體41、電機42、巻線輪43連接。
2. 機體41 iH面呈"門"字型結(jié)構(gòu)。
3. 機體13正面呈"門"字型結(jié)構(gòu)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有一效果是
本發(fā)明具有"門"字型的結(jié)構(gòu)，在前進的過程中，可以直接跨越障礙物，改 變了以往越障機器人結(jié)構(gòu)復雜，行動緩慢的缺點，使機器人的運動變得更加平穩(wěn)、 迅速。本發(fā)明設(shè)置了具有定位功能的機構(gòu)，機器人在甜進的過程中，可以依靠固 定物體自動定位并鎖緊，同時，通過簡單的動作，還可以脫離固定物體，具有定 位速度快、方便靈活的特點。本發(fā)明的兩個機器人可以靜止的狀態(tài)下或者在運動 的過程中實現(xiàn)高速對接，與現(xiàn)有技術(shù)相比，克服了對接的復雜程序和時間上的浪 費。結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高。主機器人和子機器人各自設(shè)置有機械手，主機器人的 機械手具有一個自由度，子機器人的機械手具有三個自由度，利用電機和巻線輪 拉線的方式，控制簡單。


圖1是門式自定位高速對接組合機器人子機器人的機構(gòu)示意圖。 圖2是門式自定位高速對接組合機器人主機器人的機構(gòu)示意圖。 圖3是子機器人的機械手的機構(gòu)示意圖。 圖4是主機器人自定位機構(gòu)示意圖。 圖5是主機器人機械手機構(gòu)示意圖。圖6是主機器人與主機器人對接部分機構(gòu)示意圖。
圖7是主機器人與子機器人配制示意圖。 具體實施例方式
下面結(jié)合附圖舉例與具體實施方式
對本發(fā)明做進一步詳細描述.-
本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖如圖1，圖2所示由電機35通過聯(lián)軸器33錐齒輪32 帶動驅(qū)動輪34，電機27連接巻線輪28，巻線輪28轉(zhuǎn)動時使鋼絲繩21繞在它的 上面，滑移軌道18在后機體16上下移動，可以調(diào)整主機器人機械手的位置。電 機19、電機6分別連接巻線輪20、巻線輪5控制機械手的轉(zhuǎn)動，控制電機14連 接巻線輪15，巻線輪28轉(zhuǎn)動時，通過鋼絲繩12可以改變主機器人對接機構(gòu)的 位置，電機7連接蝸桿渦輪44控制機械手的翻轉(zhuǎn)，電機42連接巻線輪43通過 鋼絲繩9調(diào)整伸縮桿8的長度。力-向輪37固定在子機器人底部。
結(jié)合圖7本發(fā)明的工作過程，驅(qū)動電機35帶動驅(qū)動輪34旋轉(zhuǎn)，主機器人開 始運動，子機器人在主機器人的推動下，與主機器人同步運動。電機15使主機 器人的對接部分沿著滑移軌道39上升，在導向片51和導向片30的作用下，支 架10末端的磁鐵47與磁鐵48接觸，子機器人開始脫離地面，定位桿50卡在可 移動機架49上，擋板38擋在支架IO末端上，完成對接過程，這種對接方式在 機器人的運動中進行，對接速度快。對接后，主機器人從正面看，呈"門字型結(jié) 構(gòu)，可以跨越較大的障礙物。初始狀態(tài)下，皮筋24拉緊，機械手26呈一定角度 張開，當機械手26撞到柱狀物體后，由于機械手26自鎖的特性，主機器人定位。 伸縮桿36可以改變主機器人的長度，增加其靈活性。電機42控制仲縮桿8的長 度，使子機器人到達指定位置，電機6控制手爪1，獲得物體后，電機7使手爪 l翻轉(zhuǎn)。當電機27使主機器人上的機械手上升時，鋼絲繩23把機械手27拉丌， 主機器人可以自由活動。定位架46起到校正位置的作用。電機19控制手爪22， 獲得物體后電機27提升主機器人機械手，并帶動鋼絲繩23拉丌機械手26，這 時主機器人可以自由活動。
本發(fā)明在許多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，同時，擴展功能也很豐富，在不同 的條件下，主機器人和子機器人的機械手可以替換成其它功能的模塊.
權(quán)利要求
1.一種門式自定位高速對接組合機器人；包括主機器人的門式機構(gòu)、主機器人的自定位機構(gòu)、主機器人與子機器人的對接機構(gòu)、主機器人的機械手、子機器人的機械手；其特征是所述的主機器人的門式機構(gòu)設(shè)置有機體(13)、安裝在機體(13)底部的萬向輪(31)、驅(qū)動輪(34)，驅(qū)動輪(34)通過錐齒輪(32)、聯(lián)軸器(33)與驅(qū)動電機(35)相連，伸縮桿(36)安裝在機體(13)上；所述的主機器人的自定位機構(gòu)設(shè)置有安裝在后機體(16)上的減震彈簧(25)、定位機械手(26)通過轉(zhuǎn)軸(29)與后機體(16)連接，鋼絲繩(23)、皮筋(24)與機械手(26)連接；所述的主機器人與子機器人的對接機構(gòu)設(shè)置有可移動基架(49)、安裝在可移動機架上的擋板(38)、導向片(51)、導向片(30)、磁鐵(48)，安裝在機體(13)上的卷線輪(14)、電機(15)，卷線輪(14)連接的鋼絲繩(12)、滑輪(11)、安裝在子機器人上的支架(10)、定位桿(50)、磁鐵(47)；所述的主機器人的機械手設(shè)置有安裝在后機體(16)上的滑移軌道(18)、卷線輪(20)與電機(19)、鋼絲繩(21)連接、手爪(22)，與卷線輪(20)相連的鋼絲繩(17)，卷線輪(28)、電機(27)；所述的子機器人的機械手設(shè)置有定位架(46)、蝸桿渦輪機構(gòu)(44)一端通過支架(45)與框架(4)連接，另一端連接驅(qū)動電機(7)、框架(4)上安裝卷線輪(5)、與卷線輪(5)連接的驅(qū)動電機(6)，手爪(1)通過轉(zhuǎn)軸(2)與框架(4)連接，通過鋼絲繩(3)與卷線輪(5)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的門式自定位高速對接組合機器人，其特征是伸 縮桿(8)與支架(10)、機體(41)、電機(42)、巻線輪(43)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的門式自定位高速對接組合機器人，其特征是機 體(41)正面呈"門"字型結(jié)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的門式自定位高速對接組合機器人，其特征是機 體(13)正面呈"門"字型結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種門式自定位高速對接組合機器人。它是由主機器人的門式機構(gòu)、主機器人的自定位機構(gòu)、主機器人與子機器人的對接機構(gòu)和各自的機械手組成；所述的門式機構(gòu)包括機體、安裝在機體底部的萬向輪、驅(qū)動輪；自定位機構(gòu)包括定位機械手、減震彈簧、皮筋；主機器人與子機器人的對接機構(gòu)包括移動基架、擋板、導向板、磁鐵、定位桿；子機器人的機械手包括蝸桿渦輪機構(gòu)、手爪、卷線輪、驅(qū)動電機。本發(fā)明的主要用途是在復雜的地理環(huán)境下，利用組合式的機器人快速完成對接功能，自動接取、運送物品，以及其它救援工作。
文檔編號B25J3/00GK101596714SQ20091007242
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者侯天柱, 杰 周, 宮含洋, 左永勝, 張佰正, 朱月寶, 李長勝, 王小偉, 波 鄧, 陳東良 申請人:哈爾濱工程大學