一种用于地震救援的足式机器人单腿装置论文和设计-周芳

全文摘要

本实用新型涉及机器人单腿装置技术领域，且公开了一种用于地震救援的足式机器人单腿装置，包括机身、大腿、小腿和足部，所述大腿位于机身的左侧，所述机身的顶部左侧固定设有第一电机，所述第一电机的输出端与大腿转动连接，所述小腿位于大腿的左侧，所述大腿的侧壁上固定设有第二电机，所述第二电机的输出端与小腿转动连接，所述小腿远离大腿的一端与足部固定连接，所述足部为套筒状，所述足部的内部设有加长板，所述加长板为中空结构，所述加长板的内部设有用于将加长板与足部固定的卡紧机构。本实用新型能够根据不同的工作环境调节足部与地面的接触面积，从而增加了足部机器人的工作稳定性。

主设计要求

1.一种用于地震救援的足式机器人单腿装置，包括机身（1）、大腿（2）、小腿（3）和足部（4），其特征在于，所述大腿（2）位于机身（1）的左侧，所述机身（1）的顶部左侧固定设有第一电机（16），所述第一电机（16）的输出端与大腿（2）转动连接，所述小腿（3）位于大腿（2）的左侧，所述大腿（2）的侧壁上固定设有第二电机（17），所述第二电机（17）的输出端与小腿（3）转动连接，所述小腿（3）远离大腿（2）的一端与足部（4）固定连接，所述足部（4）为套筒状，所述足部（4）的内部设有加长板（5），所述加长板（5）为中空结构，所述加长板（5）的内部设有用于将加长板（5）与足部（4）固定的卡紧机构；所述卡紧机构包括两个固定板（6）、两个丝杆（7）、两个内螺纹套筒（9）、两个第一锥齿轮（8）、转轴（10）和第二锥齿轮（11），两个所述固定板（6）均固定设置在加长板（5）的内部且呈上下对称设置，两个所述丝杆（7）均通过第一滚动轴承分别转动设置在两个固定板（6）上，两个所述丝杆（7）相对的一端均固定设有第一锥齿轮（8），所述加长板（5）的上下两侧均开设有穿孔，两个所述内螺纹套筒（9）分别位于两个所述穿孔的内部，两个所述内螺纹套筒（9）相对的一端分别与两个所述丝杆（7）螺纹连接，所述足部（4）的上下两侧且与内螺纹套筒（9）的位置开设有多个均匀分布的卡孔（15），所述转轴（10）位于两个所述丝杆（7）之间且一端通过第二滚动轴承与加长板（5）的后内侧壁转动连接，所述转轴（10）的另一端贯穿至加长板（5）的外部，所述第二锥齿轮（11）固定设置在转轴（10）的轴壁上且均与两个所述第一锥齿轮（8）啮合设置。

设计方案

所述卡紧机构包括两个固定板（6）、两个丝杆（7）、两个内螺纹套筒（9）、两个第一锥齿轮（8）、转轴（10）和第二锥齿轮（11），两个所述固定板（6）均固定设置在加长板（5）的内部且呈上下对称设置，两个所述丝杆（7）均通过第一滚动轴承分别转动设置在两个固定板（6）上，两个所述丝杆（7）相对的一端均固定设有第一锥齿轮（8），所述加长板（5）的上下两侧均开设有穿孔，两个所述内螺纹套筒（9）分别位于两个所述穿孔的内部，两个所述内螺纹套筒（9）相对的一端分别与两个所述丝杆（7）螺纹连接，所述足部（4）的上下两侧且与内螺纹套筒（9）的位置开设有多个均匀分布的卡孔（15），所述转轴（10）位于两个所述丝杆（7）之间且一端通过第二滚动轴承与加长板（5）的后内侧壁转动连接，所述转轴（10）的另一端贯穿至加长板（5）的外部，所述第二锥齿轮（11）固定设置在转轴（10）的轴壁上且均与两个所述第一锥齿轮（8）啮合设置。

2.根据权利要求1所述的一种用于地震救援的足式机器人单腿装置，其特征在于，所述内螺纹套筒（9）的筒壁两侧均固定设有限位滑块（12），所述加长板（5）的上下两侧且位于内螺纹套筒（9）的左右两侧均固定设有限位滑杆（13），两个所述限位滑块（12）的下侧均通过滑孔分别与两个所述限位滑杆（13）的杆壁滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于地震救援的足式机器人单腿装置，其特征在于，所述限位滑杆（13）远离加长板（5）内侧壁的一端固定设有限位挡块（14）。

4.根据权利要求1所述的一种用于地震救援的足式机器人单腿装置，其特征在于，所述第一电机（16）和第二电机（17）均为空心杯减速电机。

5.根据权利要求1所述的一种用于地震救援的足式机器人单腿装置，其特征在于，所述足部（4）和加长板（5）均采用不锈钢材料制成。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人单腿装置技术领域，尤其涉及一种用于地震救援的足式机器人单腿装置。

背景技术

我国每年都有地震发生，其中破坏性强的地震往往会造成大量人员被掩埋在建筑废墟下，因此被困人员的搜索救援是地震现场应急工作的重要任务，地震现场的搜索效率直接关系到地震救援工作的成功率，是提高被困人员生命存活率的重要因素，但是，强震发生后，地震现场往往余震频发，废墟内环境危险而又复杂，这些都给救援人员带来了极大的困难，也威胁着救援人员的生命安全。

而现有的技术中，机器人的足部大小较为固定，不能够根据不同环形调节，从而降低了机器人的工作稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中机器人的足部大小较为固定，不能够根据不同环形调节，从而降低了机器人的工作稳定性的问题，而提出的一种用于地震救援的足式机器人单腿装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于地震救援的足式机器人单腿装置，包括机身、大腿、小腿和足部，所述大腿位于机身的左侧，所述机身的顶部左侧固定设有第一电机，所述第一电机的输出端与大腿转动连接，所述小腿位于大腿的左侧，所述大腿的侧壁上固定设有第二电机，所述第二电机的输出端与小腿转动连接，所述小腿远离大腿的一端与足部固定连接，所述足部为套筒状，所述足部的内部设有加长板，所述加长板为中空结构，所述加长板的内部设有用于将加长板与足部固定的卡紧机构；

所述卡紧机构包括两个固定板、两个丝杆、两个内螺纹套筒、两个第一锥齿轮、转轴和第二锥齿轮，两个所述固定板均固定设置在加长板的内部且呈上下对称设置，两个所述丝杆均通过第一滚动轴承分别转动设置在两个固定板上，两个所述丝杆相对的一端均固定设有第一锥齿轮，所述加长板的上下两侧均开设有穿孔，两个所述内螺纹套筒分别位于两个所述穿孔的内部，两个所述内螺纹套筒相对的一端分别与两个所述丝杆螺纹连接，所述足部的上下两侧且与内螺纹套筒的位置开设有多个均匀分布的卡孔，所述转轴位于两个所述丝杆之间且一端通过第二滚动轴承与加长板的后内侧壁转动连接，所述转轴的另一端贯穿至加长板的外部，所述第二锥齿轮固定设置在转轴的轴壁上且均与两个所述第一锥齿轮啮合设置。

优选的，所述内螺纹套筒的筒壁两侧均固定设有限位滑块，所述加长板的上下两侧且位于内螺纹套筒的左右两侧均固定设有限位滑杆，两个所述限位滑块的下侧均通过滑孔分别与两个所述限位滑杆的杆壁滑动连接。

优选的，所述限位滑杆远离加长板内侧壁的一端固定设有限位挡块。

优选的，所述第一电机和第二电机均为空心杯减速电机。

优选的，所述足部和加长板均采用不锈钢材料制成。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于地震救援的足式机器人单腿装置，具备以下有益效果：

1、该用于地震救援的足式机器人单腿装置，通过设置在足部内部的加长板，当需要增加足部的长度时，将加长板从足部的内部抽出，增加了足部与地面之间的面积，通过设置在加长板内部的固定板、丝杆、第一锥齿轮、内螺纹套筒、转轴和第二锥齿轮，使用者手部转动转轴，使得第二锥齿轮转动并同时带动两个第一锥齿轮转动，从而能够使得两个丝杆同时旋转并分别推动两个内螺纹套筒移动至足部上的卡孔的内部，进而完成了将加长板与足部之间的固定。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本实用新型能够根据不同的工作环境调节足部与地面的接触面积，从而增加了足部机器人的工作稳定性。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种用于地震救援的足式机器人单腿装置的结构示意图；

图2为图1中局部A部分的结构放大图；

图3为足部和加长板侧面的结构示意图。

图中：1机身、2大腿、3小腿、4足部、5加长板、6固定板、7丝杆、8第一锥齿轮、9内螺纹套筒、10转轴、11第二锥齿轮、12限位滑块、13限位滑杆、14限位挡块、15卡孔、16第一电机、17第二电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种用于地震救援的足式机器人单腿装置，包括机身1、大腿2、小腿3和足部4，大腿2位于机身1的左侧，机身1的顶部左侧固定设有第一电机16，第一电机16的输出端与大腿2转动连接，小腿3位于大腿2的左侧，大腿2的侧壁上固定设有第二电机17，第二电机17的输出端与小腿3转动连接，打开第一电机16和第二电机17工作，能够分别带动大腿2和小腿3旋转，从而能够将足部4抬起，小腿3远离大腿2的一端与足部4固定连接，足部4为套筒状，足部4的内部设有加长板5，加长板5为中空结构，加长板5的内部设有用于将加长板5与足部4固定的卡紧机构；

卡紧机构包括两个固定板6、两个丝杆7、两个内螺纹套筒9、两个第一锥齿轮8、转轴10和第二锥齿轮11，两个固定板6均固定设置在加长板5的内部且呈上下对称设置，两个丝杆7均通过第一滚动轴承分别转动设置在两个固定板6上，两个丝杆7相对的一端均固定设有第一锥齿轮8，加长板5的上下两侧均开设有穿孔，两个内螺纹套筒9分别位于两个穿孔的内部，两个内螺纹套筒9相对的一端分别与两个丝杆7螺纹连接，足部4的上下两侧且与内螺纹套筒9的位置开设有多个均匀分布的卡孔15，转轴10位于两个丝杆7之间且一端通过第二滚动轴承与加长板5的后内侧壁转动连接，转轴10的另一端贯穿至加长板5的外部，第二锥齿轮11固定设置在转轴10的轴壁上且均与两个第一锥齿轮8啮合设置。

内螺纹套筒9的筒壁两侧均固定设有限位滑块12，加长板5的上下两侧且位于内螺纹套筒9的左右两侧均固定设有限位滑杆13，两个限位滑块12的下侧均通过滑孔分别与两个限位滑杆13的杆壁滑动连接，限位滑杆13远离加长板5内侧壁的一端固定设有限位挡块14，能够对内螺纹套筒9进行限位，避免内螺纹套筒9随着丝杆7一同旋转的现象。

第一电机16和第二电机17均为空心杯减速电机。

足部4和加长板5均采用不锈钢材料制成。

本实用新型中，使用时，当需要增加足部4的长度时，将加长板5从足部4的内部抽出，增加了足部4与地面之间的面积，然后使用者手部转动转轴10，使得第二锥齿轮11转动并同时带动两个第一锥齿轮8转动，从而能够使得两个丝杆7同时旋转并分别推动两个内螺纹套筒9移动至足部4上的卡孔15的内部，进而完成了将加长板5与足部4之间的固定；打开第一电机16和第二电机17工作，能够分别带动大腿2和小腿3旋转，从而能够将足部4抬起。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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