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1、(10)申请公布号 CN 102183375 A (43)申请公布日 2011.09.14 CN 102183375 A *CN102183375A* (21)申请号 201110021385.6 (22)申请日 2011.01.19 G01M 17/08(2006.01) (71)申请人 中国科学院力学研究所 地址 100190 北京市海淀区北四环西路 15 号 (72)发明人 李岐 杨国伟 王小勇 刘辉 (74)专利代理机构 北京中创阳光知识产权代理 有限责任公司 11003 代理人 尹振启 马知非 (54) 发明名称 机器人 (57) 摘要 一种 “蠕虫” 式机器人模型， 包括驱动单元、。
2、 液 压油缸和移动单元 ； 所述驱动单元和移动单元设 置在轨道上， 并分别和液压油缸的两端铰接相连 ； 在所述液压油缸处于伸展阶段时， 所述驱动单元 处于紧固状态， 固定在轨道上， 所述移动单元处于 自由状态， 通过液压油缸推动移动单元向前移动 ； 在所述液压油缸处于收缩阶段时， 所述移动单元 处于紧固状态， 固定在所述轨道上， 驱动单元处于 自由状态， 并在液压油缸的拉动下向靠近移动单 元方向移动。本发明所公开的 “蠕虫” 式机器人适 用于在特定工作平面上特定狭小工作空间内产生 较大的推力， 移动大质量障碍物。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申。
3、请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页 CN 102183379 A1/1 页 2 1. 一种 “蠕虫” 式机器人， 其特征为， 包括驱动单元、 液压油缸、 液压油缸驱动装置和移 动单元 ； 所述液压油缸驱动装置控制液压油缸的伸展和收缩 ； 所述移动单元和驱动单元设 置在轨道上， 并分别和液压油缸的前、 后两端铰接相连 ； 在所述液压油缸处于伸展阶段时， 所述驱动单元固定在轨道上， 所述移动单元在液压油缸推动下向前移动 ； 在所述液压油缸 处于收缩阶段时， 所述移动单元固定在所述轨道上， 所述驱动单元在液压油缸的拉动下向 靠近移动单元方向移动。 2 根据权利要求 1 中所述 “蠕。
4、虫” 式机器人， 其特征为， 所述驱动单元和移动单元结构相 同， 均包括驱动小车、 两个驱动紧固模块、 两个定位销和两个连杆， 两个定位销分别固定设 置在驱动小车的两侧， 两个驱动紧固模块对称设置在驱动小车的底部两侧， 并与驱动小车 固定连接 ； 两个驱动连杆的一端通过轴分别设置在驱动小车的两侧， 另一端通过轴与液压 油缸的一端连接 ； 两个定位销在小车上的固定位置应分别使得两个驱动连杆到达定位销处 时处于竖直状态。 3. 根据权利要求 2 中所述 “蠕虫” 式机器人， 其特征为， 所述紧固模块的形状与轨道翼 板内表面的形状相配合， 当所述小车设置在所述轨道上后， 紧固模块与翼板内表面有间隙。。
5、 4. 根据权利要求 3 中所述 “蠕虫” 式机器人模型， 其特征为， 所述连杆的长度要与小车 的高度及紧固模块的尺寸相配合， 使得连杆在竖直状态时， 提拉所述紧固模块使其紧固在 轨道上。 权 利 要 求 书 CN 102183375 A CN 102183379 A1/2 页 3 机器人 技术领域 0001 本发明涉及一种机器人， 特别涉及一种能在特定工作平面上特定狭小工作空间内 产生较大推力， 能移动大质量障碍物的机器人。 背景技术 0002 随着高铁技术的飞速发展， 在高速列车动模型试验中， 列车动模型的比例已经越 来越大， 由原来的 1:25， 1:20， 1:10 甚至达到了 1:8。
6、， 质量随之也越来越大， 要求在 125kg 以 上 ； 进而所需要的动模型发射装置的质量也越来越大， 达到了 2000kg 以上 ； 列车动模型试 验中， 在进行完一次试验后， 如何使列车动模型和动模型发射装置复位以进行下一次的试 验成为一个重要的问题。 由于高速列车动模型试验中采用的工作平面的特殊性以及工作空 间的有限性， 使得上述的复位问题显得尤为突出， 目前 , 大多数采用人力， 不但耗费了大量 的人力， 而且使进行一次试验的周期大大增长， 带来了诸多的不便。 0003 近年来， 机器人的技术飞速发展， 按照应用领域可分为工业机器人和特种机器人， 覆盖了工业， 军事， 农业， 海洋， 。
7、娱乐， 服务等诸多领域 ； 但是目前尚没有一种机器人能解决 上面所提到的问题， 既尚没有一种能在上面所提到的特定工作平面上特定狭小工作空间内 产生较大的推力， 移动大质量障碍物的机器人。 发明内容 0004 本发明公开了一种可用于在特定工作平面上特定狭小工作空间内产生较大的推 力， 移动大质量障碍物的机器人。一种 “蠕虫” 式机器人包括驱动单元、 液压油缸、 液压油缸 驱动装置和移动单元 ； 所述液压油缸驱动装置控制液压油缸的伸展和收缩 ； 所述移动单元 和驱动单元设置在轨道上， 并分别和液压油缸的前、 后两端铰接相连 ； 在所述液压油缸处于 伸展阶段时， 所述驱动单元固定在轨道上， 所述移动。
8、单元在液压油缸推动下向前移动 ； 在所 述液压油缸处于收缩阶段时， 所述移动单元固定在所述轨道上， 所述驱动单元在液压油缸 的拉动下向靠近移动单元方向移动。 0005 进一步， 所述驱动单元和移动单元结构相同， 均包括驱动小车、 两个驱动紧固模 块、 两个定位销和两个连杆， 两个定位销分别固定设置在驱动小车的两侧， 两个驱动紧固模 块对称设置在驱动小车的底部两侧， 并与驱动小车固定连接 ； 两个驱动连杆的一端通过轴 分别设置在驱动小车的两侧， 另一端通过轴与液压油缸的一端连接 ； 两个定位销在小车上 的固定位置应分别使得两个驱动连杆到达定位销处时处于竖直状态。 0006 进一步， 所述紧固模块。
9、的形状与轨道翼板内表面的形状相配合， 当所述小车设置 在所述轨道上后， 紧固模块与翼板内表面有间隙。 0007 进一步， 所述连杆的长度要与小车的高度及紧固模块的尺寸相配合， 使得连杆在 竖直状态时， 提拉所述紧固模块使其紧固在轨道上。 0008 本发明中公开的机器人模型采用蠕虫式的工作原理， 以小巧简单的结构， 向前慢 慢蠕动， 同时产生向前的推力， 推动大质量障碍物向前移动， 从而使列车动模型和动模型发 说 明 书 CN 102183375 A CN 102183379 A2/2 页 4 射装置复位， 节省了大量人力和物力， 节约了试验成本。 附图说明 0009 图 1 为液压油缸处于伸展。
10、状态时， 机器人作用示意图。 0010 图 2 为液压油缸处于收缩状态时， 机器人作用示意图。 0011 图 3 机器人结构侧视图。 0012 其中， 各图中 1小车， 2定位销， 3驱动连杆， 4液压油缸， 5障 碍物， 6移动紧固模块， 7轨道， 8轨道翼板内表面 8。 具体实施方式 0013 如图 1、 2、 3 所示， 本 “蠕虫” 式机器人模型包括驱动单元 9、 液压油缸 4、 液压油缸 驱动装置 （图中未显示） 和移动单元 10。其中， 液压油缸驱动单元控制液压油缸的伸展和收 缩。移动单元 9 和驱动单元 10 分别设置在液压油缸 4 的前、 后两端， 并通过铰接方式分别 与液压油。
11、缸 4 的两端相连。驱动单元 9 和移动单元 10 的结构相同， 均包括小车 1、 两个紧固 模块 6、 两个定位销 2 和两个连杆 3， 两个定位销 2 分别固定设置在驱动小车 1 的两侧， 两个 驱动紧固模块 6 对称设置在小车 1 的底部两侧， 并与小车 1 固定连接 ； 两个连杆 3 的一端通 过轴分别设置在驱动小车 1 的两侧， 另一端通过轴与液压油缸 4 的一端连接 ； 两个定位销 2 在小车 1 上的固定位置应分别使得两个连杆 3 到达定位销 2 处时恰好处于竖直状态。 0014 小车 1 通过驱动紧固模块 6 设置在轨道 7 上。紧固模块 6 的形状应与轨道翼板内 表面 8 的。
12、形状相配合。连杆 3 长度要与小车 1 的高度及驱动紧固模块 6 的尺寸相配合， 使 得连杆 3 在竖直状态时， 小车 1 被向上提拉， 两个紧固模块 6 压紧轨道翼板内表面 8， 小车 1 固定在轨道 7 上， 处于紧固状态 ； 处于紧固状态。当连杆 3 倾斜时， 小车 1 不在受到提拉， 两 个紧固模块 6 与轨道 7 的翼板内表面 8 之间具有一定间隙， 小车 1 可以在轨道 7 上移动， 处 于自由状态。 0015 本发明 “蠕虫” 式机器人模型具体作用方式如下 ： 移动单元 10 和驱动单元 9 设置 在轨道 7 上， 并位于液压油缸 4 的前、 后两端。当液压油缸 4 处于伸展状态。
13、时， 驱动单元 9 中的连杆 3 的上端向后运动， 连杆 3 到达定位销 2 位置处恰好处于竖直状态， 带动小车 1 连 同紧固模块 6 整体向上移动， 使小车 6 脱离轨道 7 的表面， 紧固模块 6 抱紧轨道 7 的翼板内 表面 8， 从而使驱动单元 9 固定在轨道 11 上。此时， 移动单元 10 处于自由状态， 液压油缸 4 推动移动单元10向前运动， 从而推动障碍物5前移 ； 当液压油缸4达到最大行程时， 液压油 缸 4 转入收缩状态， 移动单元中的连杆 3 上端向后运动， 连杆 3 到达定位销 2 位置处恰 好处于竖直状态， 带动小车 1 连同紧固模块 6 整体向上移动， 小车 1。
14、 脱离轨道 7 的表面， 紧固模块 6 抱紧轨道 7 翼板内表面 8， 从而使移动单元 10 固定在轨道 7 上。此时， 驱动单 元 9 上的连杆 3 向前运动， 使小车 1 连同紧固模块 6 整体下移， 小车 1 下移到轨道 7 表面， 紧固模块 6 不再抱紧轨道 7， 从而使驱动单元 9 处于自由状态， 液压油缸 4 带动驱动单元 9 向前运动， 从而完成机器人的自身向前运动 ； 然后重复上述动作，“蠕虫” 式机器人就可推动 障碍物到达指定位置。 说 明 书 CN 102183375 A CN 102183379 A1/2 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102183375 A CN 102183379 A2/2 页 6 图 3 说 明 书 附 图 CN 102183375 A 。