[发明专利]一种用于不同壁面附着的仿生抓取装置

说明书

本发明公开了一种用于不同壁面附着的仿生抓取装置，包括安装架，安装架左右两侧分别设有分足机构；每个分足机构包括分足以及四杆机构，分足的分足架通过四杆机构与安装架相连接，分足架上安装有仿生抓附组件以及仿生黏附组件，仿生黏附组件固定设置在分足架底部且向下凸出于分足架，仿生抓附组件包括沿前后方向依次重叠排列且相互独立的多个钩爪片，钩爪片的底部设有钩刺，分足架上设有提拉部件，自然状态下，钩爪片的钩刺向下凸出于仿生黏附组件的底部；通过提拉部件动作，带动各个钩爪片上的钩刺向上抬升至仿生黏附组件的底部之上。本发明的优点：实现了能在粗糙壁面和光滑壁面有效附着且能在两者之间便捷切换。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及的是一种用于不同壁面附着的仿生抓取装置。

背景技术

近年来，机器人在多种壁面上的稳定爬行成为爬壁机器人邻域研究的重点之一。目前，针对单一的壁面(粗糙或光滑壁面)，世界各国研究人员研发了多款仿生爬壁机器人。然而，现有的爬壁机器人大多只能在单一类型壁面上攀爬，不能实现多种附着方式的协同应用，未能很好地解决在不同壁面上运动时的稳定性和适应性问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于不同壁面附着的仿生抓取装置，以实现既能在粗糙壁面上有效附着又能在光滑壁面上有效附着且能在两者之间便捷切换。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于不同壁面附着的仿生抓取装置，包括安装架，所述安装架左右两侧分别设有分足机构；

每个分足机构包括分足以及四杆机构，分足包括分足架，分足架通过四杆机构与安装架相连接，分足架上安装有仿生抓附组件以及仿生黏附组件，仿生黏附组件固定设置在分足架底部且向下凸出于分足架，仿生抓附组件包括沿前后方向依次重叠排列且相互独立的多个钩爪片，钩爪片的底部靠近外端的部位设有一个底部向内倾斜的钩刺，分足架上设有提拉部件，自然状态下，钩爪片的钩刺向下凸出于仿生黏附组件的底部；通过提拉部件动作，能带动各个钩爪片向上移动，从而带动各个钩爪片上的钩刺向上抬升至仿生黏附组件的底部之上。

进一步的，所述分足架前后两侧分别设有前后两个侧板，每个侧板上开有安装孔和腰形孔，钩爪片上开有一个固定孔和一个限位槽，通过一根固定轴从前向后依次穿过多个钩爪片上的固定孔，并将固定轴的前后两端分别穿出两个侧板上的安装孔，实现对多个钩爪片在分足架上的转动安装；通过一根限位轴从前向后依次穿过多个钩爪片上的限位槽，并将限位轴的前后两端分别穿出两个侧板上的腰形孔，实现对多个钩爪片的限位；所述提拉部件为形状记忆弹簧，两个侧板外侧分别设有形状记忆弹簧，形状记忆弹簧上端固定在侧板上，形状记忆弹簧的下端与限位轴固定，通过形状记忆弹簧通电收缩，从而带动限位轴沿着腰形孔上移，进而带动多个钩爪片绕着固定轴向上翻转，实现钩爪片上的钩刺抬升。

进一步的，所述仿生黏附组件包括黏附气囊、以及与黏附气囊上端固定的气囊固定板，气囊固定板固定在分足架上，黏附气囊表面设有一层黏附材料层，黏附气囊内部气腔中填充有颗粒物，黏附气囊一侧设有与气腔连通的气嘴。

进一步的，所述钩爪片包括刚性主体以及在刚性主体表面凹陷部分浇注成型的柔性部件，刚性主体顶端设有一个向外延伸的悬臂，悬臂外端设有辅助连接块，悬臂为柔性材料制成，辅助连接块为刚性部件，辅助连接块上开有辅助孔，通过一根辅助轴从前向后依次穿过多个钩爪片上的辅助孔，并将辅助轴的前后两端分别穿出两个侧板上的辅助安装孔，实现钩爪片与分足架的辅助安装。

进一步的，所述安装架上设有一个驱动机构，通过驱动机构驱动两个分足机构的四杆机构同步运动，从而带动两个分足同步运动，进而实现两个分足的抓附或脱附动作。