[发明专利]基于棘轮的液压驱动双向式蠕动机器人及行走、转向方法

摘要

基于棘轮的液压驱动双向式蠕动机器人及行走、转向方法，包括顺次配置的前机身、驱动机构和后机身；驱动机构包括双向式液压缸和液压回路；前机身和后机身上分别设有单向行走机构；前机身和后机身相背一端上分别设有换向机构；前机身和后机身外周上还向外分别伸出弹簧支撑轮机构。本机器人采用液压驱动，减少了机械螺纹驱动由于间隙、磨损、爬行等带来的影响，机构简单紧凑，运动性能稳定可靠；采用行走机构，无需刹车控制，只需改变行走前后机身的受力方向即可实现机器人单向的蠕动行走；采用转向机构，只需改变行走机构的角度，就能实现机器人的转向功能；采用弹簧支撑轮结构，可防止机器人在管道中倾倒，提高了机器人行走的可靠性。

主权项

1.基于棘轮的液压驱动双向式蠕动机器人，其特征在于：包括顺次配置的前机身(1)、驱动机构(2)、后机身(3)；/n驱动机构(2)为液压驱动机构，包括双向式液压缸(28)和液压回路，双向式液压缸(28)内设双活塞，缸套两端各活动伸出的一根活塞杆，活塞杆头部均为球形，分别活动装入前机身(1)和后机身(3)上的球形连接槽(9)内；位于双活塞之间缸套上的油路开口作为进油口、缸套两端的油路开口作为出油口与液压回路相连，从而形成对前机身(1)和后机身(3)的反向液压驱动；/n前机身(1)和后机身(3)上分别设有单向行走机构(4)，单向行走机构(4)包括V形支架(24)，V形支架(24)的“V”字形底端转动安装于前机身(1)和/或后机身(3)的外周上，其两个“V”字形顶端分别转动安装能够绕自身轴向单向转动的顺时针单向行走棘轮(6)和逆时针单向行走棘轮(11)；/n前机身(1)和后机身(3)相背一端上分别设有换向机构(7)，包括液压缸(23)，条形连接件(26)一端转动安装在液压缸(23)的活塞杆上，另一端转动安装在V形支架(24)的一条“V”形侧边上，/n液压缸(23)驱动其活塞杆伸缩时，能够带动V形支架(24)绕其“V”字形顶端转动，从而改变顺时针单向行走棘轮(6)和/或逆时针单向行走棘轮(11)的位置，使顺时针单向行走棘轮(6)处于工作位或待机位，同时逆时针单向行走棘轮(11)处于待机位或工作位；/n前机身(1)和后机身(3)外周上还向外分别伸出弹簧支撑轮机构(5)，包括橡胶支撑轮(18)、滑杆(19)、U形支撑腿(20)和弹簧(21)，U形支撑腿(20)的“U”形底部固装在前机身(1)和后机身(3)外周上，两个顶端上分别沿U形支撑腿(20)的伸出方向开设长形滑槽，橡胶支撑轮(18)轮轴两端活动装入长形滑槽内；弹簧(21)和滑杆(19)顺次内置于U形支撑腿(20)内腔中，弹簧(21)两端分别弹性抵压U形支撑腿(20)内腔和滑杆(19)一端，滑杆(19)另一端设有开口朝向橡胶支撑轮(18)的“U”形支撑口，橡胶支撑轮(18)轮轴两端转动安装在“U”形支撑口两端的通孔内；橡胶支撑轮(18)既能够绕自身轴向转动，也能够随弹簧(21)伸缩沿U形支撑腿(20)的伸出方向在长形滑槽内滑动。/n