一种可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人的制作方法

本发明涉及四足机器人，具体为一种可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人。

背景技术：

1、四足机器人，俗称电子狗，能够平稳地实现移动、快速移动、跳跃、攀爬等多种运动。在生产和生活中，应用的范围也越来越广泛。由于四足机器人采用四足着地的运动方式，其平衡性相较于直立仿人形的机器人而言，要高出很多。因此，四足机器人能够通过在躯干上部背负不同的作业设备，以完成不同的作业内容。

2、但是，也是由于四足机器人采用四足着地的作业方式，因为其能够达到的水平高度较低。如果需要进行位置较高的作业内容，比如开关门、高处图像采集等，就会需要更换底座较高的作业设备，更换非常不便，应用场景也少。

3、同时，作业设备在高处作业时，会改变四足机器人整体的重心位置。当四足机器人运载处于高位的作业设备进行移动时，由于重心偏高、作业设备本身的重量以及运动中出现的惯性，伸缩装置和作业设备可能会出现晃动的问题。特别是，当四足机器人在上下楼梯时，躯干不可避免会与水平面产生较大的夹角。此时，如果作业设备处于高位作业状态，由于重心问题，可能会导致四足机器人发生倾倒并在楼梯上翻滚，进而损坏背负的作业设备。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，作业设备通过伸缩装置设置在四足机器人的躯干上，工作时可通过伸缩装置随时调节作业设备所处的高度，适用范围更广；而且伸缩装置外部设置有保护组架，当四足机器人发生倾倒或者翻滚时，能够对伸缩装置和作业设备进行防护，减轻损伤。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，包括躯干和四个足部结构，所述四个足部结构可分别活动设置在躯干上，所述躯干上设有伸缩装置和保护组架，所述保护组架上设有开口，所述伸缩装置的固定端设置在躯干上且位于保护组架内部，所述伸缩装置的活动端穿过开口位于保护组架的外侧，所述伸缩装置的活动端设有作业设备，所述作业设备可通过伸缩装置作升降。

3、与现有技术相比，采用了上述技术方案的可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，具有如下有益效果：

4、一、采用本发明的可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，伸缩装置能够带动作业设备进行上下升降，增大四足机器人的作业范围。

5、二、躯干上设有保护组架，能够在四足机器人发生磕碰时，对躯干、伸缩装置以及作业设备进行保护，提高整体的安全性，降低作业设备的损坏风险。

6、优选的，还包括稳定座，所述稳定座包括固定座、活动座以及设在固定座与活动座之间的调节器，所述调节器用于调节伸缩装置相对躯干的固定角度；所述固定座可拆卸固定在躯干上，所述伸缩装置固定在活动座上，所述活动座通过调节器活动设置在固定座上。

7、当四足机器人由于加速度过快或者上下陡坡时，重心发生改变，极易发生倾倒时，通过调节器改变四足机器人躯干上的伸缩装置以及作业设备的重心，降低倾倒风险。

8、优选的，所述固定座上设有连接轴，所述活动座通过连接轴摆动设置在固定座上，所述调节器的两端分别连接在固定座和活动座上；所述调节器可带动活动座相对固定座摆动，使活动座上的伸缩装置发生角度倾斜。

9、优选的，所述伸缩装置上设有锁定销，所述锁定销可伸缩设置在伸缩装置的外侧面上；所述保护组架固定设置在躯干上，所述伸缩装置在调节器的带动下倾倒并接触开口所在的保护组架时，所述锁定销弹出并插到开口下方的保护组架上。

10、锁定销的设置能够在伸缩装置倾倒时，使得伸缩装置与保护组架之间作相对固定，保证四足机器人在此刻作运动时，作业设备不会因此发生太过剧烈的晃动，对伸缩装置和作业设备的稳定起到辅助作用。

11、优选的，所述活动座上还设有触发杆，所述触发杆通过转轴转动设置在活动座上，所述触发杆的触发端位于活动座和固定座之间形成的空腔内，所述触发杆的从动端位于伸缩装置与活动座的连接处；所述触发杆的从动端连接有牵引件，所述牵引件的一端固定在触发杆上，牵引件的另一端穿过伸缩装置的内部并位于伸缩装置设锁定销的位置。

12、优选的，所述伸缩装置上设有供锁定销进出的空槽，所述空槽的槽底和锁定销之间设有活动销，所述活动销呈锥形，所述活动销的大直径端朝向伸缩装置的顶部设置，所述大直径端通过弹性件连接在空槽的槽壁上，所述活动销的小直径端朝向活动座设置，所述牵引件的一端固定在小直径端上；所述牵引件不向活动销施加外力时，活动销的小直径端位于锁定销和空槽的槽底之间。

13、优选的，所述连接轴位于活动座的中部，所述调节器设有两个，两个调节器分别位于连接轴的两侧。

14、在四足机器人实际运动过程中，常用的方向为前进与后退，并通过四足的角度调整来辅助转弯。因此，大部分情况下，设置两个调节器能够满足大多数的重心不稳的情况。活动座在中部通过连接轴和固定座摆动相连，两个调节器在摆动连接位的两侧。

15、优选的，所述保护组架在开口下方设有卡槽，所述伸缩装置接触开口所在的保护组架时，锁定销插入所述卡槽中。

16、卡槽的设置能够进一步增强保护组架和伸缩装置之间在相对固定时的稳定性。

17、优选的，所述伸缩装置包括伸缩外杆和伸缩内杆，所述伸缩外杆固定于所述活动座上，伸缩内杆的一端嵌套在伸缩外杆内，伸缩内杆的另一端固定作业设备；所述锁定销设置在伸缩外杆上。

18、优选的，还包括压力传感器，所述压力传感器设置在伸缩外杆的顶部内侧，且压力传感器位于伸缩外杆和嵌套的伸缩内杆之间。

19、压力传感器的设置能够更好地对伸缩装置内的受力情况进行了解，并且能够更加准确地判断是否需要使用调节器对重心作调节。

技术特征：

1.一种可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，包括躯干(1)和四个足部结构(2)，所述四个足部结构(2)可分别活动设置在所述躯干(1)上，其特征在于：所述躯干(1)上设有伸缩装置(3)和保护组架(4)，所述保护组架(4)上设有开口(41)，所述伸缩装置(3)的固定端(301)设置在躯干(1)上且位于保护组架(4)内部，所述伸缩装置(3)的活动端(302)穿过开口(41)位于保护组架(4)的外侧，所述伸缩装置(3)的活动端(302)设有作业设备(5)，所述作业设备(5)可通过伸缩装置(3)作升降。

2.根据权利要求1所述的可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，其特征在于：还包括稳定座(6)，所述稳定座(6)包括固定座(61)、活动座(62)以及设在固定座(61)与活动座(62)之间的调节器(63)，所述调节器(63)用于调节所述伸缩装置(3)相对躯干(1)的固定角度；所述固定座(61)可拆卸固定在所述躯干(1)上，所述伸缩装置(3)固定在活动座(62)上，所述活动座(62)通过调节器(63)活动设置在固定座(61)上。

3.根据权利要求2所述的可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，其特征在于：所述固定座(61)上设有连接轴(611)，所述活动座(62)通过连接轴(611)摆动设置在固定座(61)上，所述调节器(63)的两端分别连接在固定座(61)和活动座(62)上；所述调节器(63)可带动活动座(62)相对固定座(61)摆动，使活动座(62)上的伸缩装置(3)发生角度倾斜。

4.根据权利要求3所述的可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，其特征在于：所述伸缩装置(3)上设有锁定销(32)，所述锁定销(32)可伸缩设置在伸缩装置(3)的外侧面上；所述保护组架(4)固定设置在躯干(1)上，所述伸缩装置(3)在调节器(63)的带动下倾倒并接触开口(41)所在的保护组架(4)时，所述锁定销(32)弹出并插到开口(41)下方的保护组架(4)上。

5.根据权利要求4所述的可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，其特征在于：所述活动座(62)上还设有触发杆(621)，所述触发杆(621)通过转轴(622)转动设置在活动座(62)上，所述触发杆(621)的触发端(623)位于活动座(62)和固定座(61)之间形成的空腔内，所述触发杆(621)的从动端(624)位于伸缩装置(3)与活动座(62)的连接处；所述触发杆(621)的从动端(624)连接有牵引件(64)，所述牵引件(64)的一端固定在触发杆(621)上，牵引件(64)的另一端穿过伸缩装置(3)的内部并位于伸缩装置(3)设锁定销(32)的位置。

6.根据权利要求5所述的可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，其特征在于：所述伸缩装置(3)上设有供锁定销(32)进出的空槽(31)，所述空槽(31)的槽底和锁定销(32)之间设有活动销(33)，所述活动销(33)呈锥形，所述活动销(33)的大直径端朝向伸缩装置(3)的顶部设置，所述大直径端通过弹性件(34)连接在空槽(31)的槽壁上，所述活动销(33)的小直径端朝向活动座(62)设置，所述牵引件(64)的一端固定在小直径端上；所述牵引件(64)不向活动销(33)施加外力时，活动销(33)的小直径端位于锁定销(32)和空槽(31)的槽底之间。

7.根据权利要求6所述的可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，其特征在于：所述连接轴(611)位于活动座(62)的中部，所述调节器(63)设有两个，两个调节器(63)分别位于连接轴(611)的两侧。

8.根据权利要求7所述的可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，其特征在于：所述保护组架(4)在开口(41)下方设有卡槽，所述伸缩装置(3)接触开口(41)所在的保护组架(4)时，锁定销(32)插入所述卡槽中。

9.根据权利要求8所述的可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，其特征在于：所述伸缩装置(3)包括伸缩外杆(35)和伸缩内杆(36)，所述伸缩外杆(35)固定于所述活动座(62)上，伸缩内杆(36)的一端嵌套在伸缩外杆(35)内，伸缩内杆(36)的另一端固定作业设备(5)；所述锁定销(32)设置在伸缩外杆(35)上。

10.根据权利要求9所述的可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，其特征在于：还包括压力传感器(7)，所述压力传感器(7)设置在伸缩外杆(35)的顶部内侧，且压力传感器(7)位于伸缩外杆(35)和嵌套的伸缩内杆(36)之间。

技术总结本发明涉及四足机器人技术领域，特别是一种可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人。现有四足机器人在背负高处工作的作业设备时会因为重心改变导致倾倒甚至翻滚，进而损坏作业设备。为此，本发明公开一种可适用于全地形复杂环境的安监四足机器人，包括躯干和活动设置其上的四个足部结构，躯干上设有伸缩装置、保护组架，保护组架上设有开口，伸缩装置的固定端设在躯干上并位于保护组架内部，伸缩装置的活动端穿过开口伸出保护组架，活动端设作业设备，作业设备可通过伸缩装置升降。本发明可随时调节作业设备的高度，机器人工作适用范围广；伸缩装置外部设有保护组架，当机器人发生倾倒或者翻滚时，能对伸缩装置和作业设备有效防护，减轻损伤。技术研发人员：宣佳卓,罗华峰,黄晓明,盛晔,周辉,于军,王刘旺,余斌,丁峰,陈一鸣,吕文韬受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/10/17