【CN209615538U】适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人【专利】

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一种远程可控式仿生螃蟹机器人

0引言仿生机器人为21世纪初机械科学发展的一个重要方向。

目前，在机器人研究领域，应用仿生学原理，模仿生物的结构特性、从事适合生物特点工作的仿生机器人的研究极具发展潜力，而多足仿生机器人则成为其研究的一个热点。

但是在设计上也有一定的缺点：作为一款灵活移动机器人，却无法做到灵活的转动，在仿生螃蟹的基础上没有改善其无法灵活转动的缺点；在作用上功能比较单一；运行的稳定性不强；蟹钳不能够灵活夹取物品；控制功能不完善等设计缺点。

（图1）本发明提供了一种仿生螃蟹机器人：由WiFi 实现了远程控制，可以代替人工进行取物，同时钳子可以进行模块替换以实现不同的功能，如穿插、挖掘等。

在满足基本使用需求后，模块化的接口设计能够更有效提高机器人的一体性。

1基本设计方案本次设计的仿生螃蟹清洁机器人是通过电机连接齿轮带动链条发力带动曲柄摇杆机构使其整体开始运动，并采用ROBO PRO 编程，能够实现蓝牙控制、遥控控制。

此设计共采用7个电机，3个限位开关，1个光敏传感器。

底盘两个电机分别带动左右两个曲柄摇杆运动；遇到垃圾物品时通过连接机械臂大臂的电机控制机械臂整体的升降（此处有两个限位开关，方位机械臂运动过位，损伤机械臂），再通过控制机械臂的机械爪抓取物品，升起机械臂时触碰限位开关，立即将物品丢入顶部的垃圾筐中。

再控制垃圾筐下方连接的涡轮机构控制垃圾筐的升降。

1.1机器人基本结构该仿生螃蟹机器人包括：行走驱动部分，装载部分，导向部分，夹取部分，信息接收和发送部分，传感器部分，摄像头模组，控制部分和电源部分。

①装载篮。

本设计利用丝杠传动从而带动倾斜台，控制改变载物篮的倾斜度来进行翻倒，且结构紧凑，易于控制，又因为增加了限位开关，可以限制位置以保证设备安全。

———————————————————————基金项目:2023年国家级大学生创新创业训练项目———多功能仿生螃蟹机器人，项目编号：202310641040。

作者简介:梁广南（2002-），男，四川南充人，本科，研究方向为机械电子工程。

八足仿蟹机器人运动协调控制及仿真分析

八足仿蟹机器人运动协调控制及仿真分析根据多足步行机器人具有运动灵活、越障能力强、可以适应复杂环境等特点,本文以生物螃蟹作为原型,进行仿生研究。

在对多足步行机器人应用前景和国内外发展状况等内容进行综述的基础上,分析了目前多足步行机器人的主要研究内容。

基于旋量理论对八足仿蟹机器人进行运动学及动力学的分析,并得出其运动学和动力学模型。

然后设计并运用反演自适应模糊控制器对步行足进行控制,使其输出可以实现很好的跟踪。

分析生物河蟹的结构及运动特点,并在Pro/E中建立三维模型,通过Mechanical/Pro导入动力学分析软件Adams中,在添加约束、驱动、接触力后,对八足步态进行协调仿真分析,得到其运动位移、角速度、作用力、力矩、能量消耗等参数值。

对单个和多个运动参数进行优化分析,使步行机器人在满足一定的越障能力和运行速度的情况下,使关节能量消耗最低。

最后对步行机器人的路径规划技术进行研究,并提出了一种改进的可视图路径规划方法。

蜘蛛探测仿生机器人[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610844002.8(22)申请日 2016.09.22(71)申请人上海理工大学地址 200093 上海市杨浦区军工路516号(72)发明人杜妍辰　江小亮　张刚　管振兴　秦婧　高雷　(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人吴宝根　王晶(51)Int.Cl.B62D 57/028(2006.01)B25J 13/00(2006.01)B25J 19/02(2006.01)(54)发明名称蜘蛛探测仿生机器人(57)摘要本发明涉及一种蜘蛛探测仿生机器人，蜘蛛腹状机身两侧装有三对仿昆虫机械爪，这三对仿昆虫机械仿生爪中有两对仿昆虫的机械跗节和一对能够清除障碍物的机械手；其中一对仿昆虫的机械跗节上装有机械爪；蜘蛛腹状机身内部装有微型摄像头、传感器、电源、无线控制装置。

该机器人中间的一对机械足设计成机械手结构，能够很好的清除周围的障碍物。

另外，前后两对跗足上都有车轮结构，可以实现在平坦的大路上高速行驶。

腹部结构主要用来装载控制装置，芯片以及供电电源，内部还有摄像头，能够勘察前方的路况，传送图像信息。

这种机器人可以应用于地震后灾区、地势复杂的山区等复杂地段进行勘探，减少人员的伤亡。

权利要求书1页说明书4页附图2页CN 106364584 A 2017.02.01C N 106364584A1.一种蜘蛛探测仿生机器人，具有一个蜘蛛腹状机身(1)，仿昆虫机械爪(2)，其特征在于：所述蜘蛛腹状机身(1)两侧装有三对仿昆虫机械爪(2)，所述三对仿昆虫机械仿生爪（2）中具有两对仿昆虫的机械跗节（3）和一对能够清除障碍物的机械手（5）；其中一对仿昆虫的机械跗节（3）上装有机械爪（4），所述蜘蛛腹状机身(1)内部装有微型摄像头、传感器、电源和无线控制装置，通过无线控制装置对该机器人进行远程操控，用于控制仿生机器人的行走，跨障。

一种野外骑乘两栖仿蝎安保机器人[发明专利]

专利名称：一种野外骑乘两栖仿蝎安保机器人专利类型：发明专利
发明人：尹小林
申请号：CN201910189167.X
申请日：20190313
公开号：CN109857119A
公开日：
20190607
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种野外骑乘两栖仿蝎安保机器人，包括仿生骨架、柔性耐磨材料、分布式可充气气囊装置、供电系统、中央智能控制系统、自主动力智能机器腿、自主动力智能机器锯钳、自主动力智能机器尾和自主动力齿式智能机器嘴，仿生骨架包括龙骨、两端设有锚接口的肩骨和弹性主肋，柔性耐磨材料分别与所述龙骨、弹性主肋、肩骨及锚接口支座相连接构成仿生蝎体，供电系统和中央智能控制系统固定在所述仿生骨架内。

本发明结构简单，便于制造，且其结构稳定性及抗冲击性强；适宜于复杂地形地貌下的运动；可以水路两栖使用；可护卫乘骑人员安全，达到安保工作的要求；可为人们的野外探险、旅游、考察或救援工作提供有效的支撑。

申请人：长沙紫宸科技开发有限公司
地址：410205 湖南省长沙市长沙高新开发区文轩路27号麓谷钰园D区3栋101号二楼
国籍：CN
代理机构：长沙星耀专利事务所(普通合伙)
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一种蜈蚣形仿蛇机器人[实用新型专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922480525.0(22)申请日 2019.12.31(73)专利权人重庆理工大学地址 400054 重庆市巴南区李家沱红光大道69号(72)发明人张里　廖仕利　刘智中　陈斯　谭金焘　喻其丽　傅艳媚　(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司 50212代理人周玉玲(51)Int.Cl.B62D 57/02(2006.01)(54)实用新型名称一种蜈蚣形仿蛇机器人(57)摘要本实用新型公开了一种蜈蚣形仿蛇机器人，包括控制器以及由若干行走单元首尾铰接而形成的条形主体，部分或全部行走单元的两侧中至少一侧设有与控制器的信号输入端连接的传感器，从而形成条形主体的触手；行走单元内部设有传感动力机构，传感动力机构能够带动传感器在竖直平面内上下转动。

行走单元底面设有一对行走轮，分别位于左右两侧，行走轮为迈克娜姆轮；每个行走轮均由各自的行走电机提供动力；行走轮划分为左前组、左右组、左后组与右后组共四组，同组组行走轮对应的同组行走电机接收并执行控制器下发的相同控制信号。

本实用新型能够克服传感器与被测对象距离较远的问题，提高测量结果的准确性；还能够减小转弯半径，提高地形适应能力。

权利要求书1页说明书2页附图2页CN 211494303 U 2020.09.15C N 211494303U1.一种蜈蚣形仿蛇机器人，包括控制器以及由若干行走单元首尾铰接而形成的条形主体，其特征在于：部分或全部行走单元的两侧中至少一侧设有与控制器的信号输入端连接的传感器，从而形成条形主体的触手；行走单元内部设有传感动力机构，传感动力机构的信号输入端用于接收控制器的控制信号；行走单元侧壁上设有过孔，传感动力机构外伸出过孔并与传感器连接，从而能够带动传感器在竖直平面内上下转动。

2.根据权利要求1所述的蜈蚣形仿蛇机器人，其特征在于：所述传感动力机构为舵机或步进电机。

一种战术防卫安保机器人[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710040414.0(22)申请日 2017.01.20(71)申请人山东西部智能科技有限公司地址 266000 山东省青岛市高新区聚贤桥路2号通产大厦(72)发明人郭杰　(51)Int.Cl.B62D 55/06(2006.01)F41H 7/00(2006.01)B25J 11/00(2006.01)A62C 27/00(2006.01)(54)发明名称一种战术防卫安保机器人(57)摘要本发明提供一种战术防卫安保机器人，其包括机身部及架设于机身部的炮台部，操作部，其中：所述炮台部通过套筒与机身部连接，可绕机身部旋转；所述操作部通过法兰轴架设于炮台部上方，可绕机身部旋转。

本发明的机器人采用仿坦克式设计，在机身上巧妙地架设了炮台式旋转机构，炮台的炮筒前端设计成狼牙结构，在高速旋转下，可有效地起到防御和攻击作用；设计了可旋转的操作部，增强了操控性能；操作部集成了网枪、灭火器、催泪瓦斯的发射装置，三种防暴结构集合于一体，并设置了各自的触发机构，可单独运行也可同时运行，操作台可调整发射角度，具有完善的防暴执行能力，提高安保工作水平。

权利要求书2页说明书3页附图2页CN 106697088 A 2017.05.24C N 106697088A1.一种战术防卫安保机器人，其特征在于：其包括机身部（4）及架设于机身部（4）的炮台部（1），操作部（2），其中：所述炮台部（1）包括炮仓与炮筒，所述炮筒前端设置为狼牙棒结构；所述炮台部（1）通过套筒（2-10）与机身部（4）连接，可绕机身部（4）旋转；所述操作部（2）通过法兰轴（2-9）架设于炮台部（1）上方，可绕机身部（4）旋转；所述操作部设置催泪瓦斯装置（2-3）、灭火器装置（2-4）、网枪装置（2-5）；所述操作部设置操作台，所述操作台上设置催泪瓦斯发射口，所述操作台内部设置催泪瓦斯瓶及催泪瓦斯触发装置；所述操作台上架设至少一个灭火器发射枪；所述操作台上部设置至少一个灭火器放置腔，所述灭火器放置腔内装有灭火器及灭火器触发装置（2-13），所述灭火器通过软管连接灭火器发射枪；所述操作台上还架设有网枪发射枪，操作台内部对应设置网枪及网枪触发装置（2-6）；所述操作台下方设置电动推杆（2-8），所述电动推杆（2-8）为伸缩套筒结构，用于调节操作台上催泪瓦斯装置（2-3）、灭火器装置（2-4）、网枪装置（2-5）的发射角度。

移动操作六足仿蝎子机器人设计与实现

移动操作六足仿蝎子机器人设计与实现摘要：针对狭窄、恶劣环境下现有机器人越障能力和运动灵活性差等问题，基于仿生学原理，本文设计了一款移动操作六足仿蝎子机器人，系统介绍了机器人的结构方案、步态规划和控制系统方案，并搭建了机器人实物，通过测试，验证了该机器人设计的合理性。

Zhang lei，Yang qixin，Luo yujie，Wang mengying，Huang dou（Shanghai University of Engineering and Technology,Shanghai,201620）Abstract: Aiming at the problems of the existing robot's abilityto surmount obstacles and poor mobility in narrow and harsh environments, based on the principle of bionics, this paper designs a six legged scorpion like robot for mobile operation, systematically introduces the robot's structural scheme, gait planning and control system scheme, and builds a real robot. Through testing, therationality of the robot's mechanism is verified.关键词：仿生机器人；机械结构；步态规划；控制系统；Keywords: Biomimetic robots; Mechanical structure; Gait planning; Control system;0引言在自然界和人类社会中存在一些人类无法到达的地方。

基于仿生学的蝎子结构三臂井喷救援机器人的设计

2021年第8期24上海交通大学于2012 年提出油气井井喷抢险机器人技术方案，研制出一种油田抢喷作业机器人，该机器人自动化程度高，可快速、有效地控制井喷，减少井喷导致的损失，提高了现场作业人员的安全保障。

本设计在借鉴国外救援机器人研究经验的基础上，结合仿生学原理，仿照蝎子的结构功能与造型，设计出一款仿蝎子结构三臂井喷救援机器人。

1救援机器人方案设计1.1 机器人总体方案首先对蝎子的结构和功能进行分析：蝎子的腿部能适应各种地形环境，并且能快速通过障碍地段；蝎子的左右双臂可以互相配合工作，共同实现复杂动作；而尾臂强劲有力，可以承载大质量物体的作业。

因此将蝎子的腿部设计成救援机器人的行走机构；将蝎子左右双臂设计成两个相互配合工作的机械臂，实现螺栓的拆卸和安装；将尾部设计成更换设备的后机械臂。

机器人总体方案如图1所示。

1.2 行走机构方案选型由于该机器人的行驶条件较差，并且要求机器人能够稳定、快速地到达所在事故发生地点，所以该设计采用直流电机驱动的两驱式履带行走机构。

为了保证履带车运动的承载和平稳性，选用直流电机作为动力源，电机功率为24W ，额定电压为9V ，转速选择为160r/min 。

1.3 机械臂方案设计1.3.1 机械臂的自由度设计参考“仿生三臂机械工程车”的机械臂的自由度，设计本机器人的左右大臂的自由度为4；机械臂动作前，需要增加一个自由度使执行端保持水平，才能使左右机械臂实现拆装螺栓螺母；井喷时作业情况复杂，为了保证左右机械臂在工作时能应对复杂的工况，需要给机械臂增加一个自由度保证机械臂灵活性。

因此，左右机械臂的自由度为6。

后机械臂需要实现设备的更换工作，由于后机械臂需要增加一个旋转的自由度将损坏的设备放到一边，将新设备放置在井口上；同时需要增加一个自由度实现对设备的夹持工作。

所以后机械臂的自由度为6。

1.3.2 机械臂的动力选型1.3.2.1动力类型确定目前机械臂常用的动力源有直流电机、步进电机和舵机。

【CN109822589A】一种适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910188551.8(22)申请日 2019.03.13(71)申请人长沙紫宸科技开发有限公司地址 410205 湖南省长沙市长沙高新开发区文轩路27号麓谷钰园D区3栋101号二楼(72)发明人尹小林　(74)专利代理机构长沙星耀专利事务所(普通合伙) 43205代理人宁星耀　赵丽(51)Int.Cl.B25J 11/00(2006.01)(54)发明名称一种适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人(57)摘要一种适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人，包括中控主体及固定在所述中控主体上的自主动力智能机器腿、自主动力攻防性智能机器锯钳、自主动力超声波激光攻击性智能机器鞭尾和自主动力齿式智能啮合机器嘴，中控主体包括智能供电系统、中央智能控制系统、主体架和对称分布在主体架两侧或两侧下方的智能机器腿固定接口、分布在主体架前部中上方的智能机器锯钳固定接口和前部下方的智能啮合机器嘴固定接口、主体架后部的智能机器鞭尾固定接口。

本发明结构稳定性及抗冲击性强；能实现根据危险等级以多种武器自主威慑或驱逐或捕捉或攻击等安防巡逻处置方式；可于复杂严峻环境下有效替代人员巡逻防卫工作。

权利要求书2页说明书6页附图3页CN 109822589 A 2019.05.31C N 109822589A权　利　要　求　书1/2页CN 109822589 A1.一种适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人，其特征在于，包括中控主体及固定在所述中控主体上的自主动力智能机器腿、自主动力攻防性智能机器锯钳、自主动力超声波激光攻击性智能机器鞭尾和自主动力齿式智能啮合机器嘴；所述中控主体包括智能供电系统、中央智能控制系统、主体架和对称分布在主体架两侧或两侧下方的智能机器腿固定接口、分布在主体架前部中上方的智能机器锯钳固定接口和前部下方的智能啮合机器嘴固定接口、主体架后部的智能机器鞭尾固定接口，所述智能供电系统与中央智能控制系统电连接并固定在主体架内；所述自主动力智能机器腿与智能机器腿固定接口连接，所述自主动力攻防性智能机器锯钳与智能机器锯钳固定接口连接，所述自主动力齿式智能啮合机器嘴与智能啮合机器嘴固定接口连接，所述自主动力超声波激光攻击性智能机器鞭尾与智能机器鞭尾固定接口连接；所智能供电系统分别与自主动力智能机器腿、自主动力智能机器锯钳、自主动力智能啮合机器嘴和自主动力智能机器鞭尾电的动力装置或部件电源电连接；所述中央智能控制系统分别与自主动力智能机器腿、自主动力智能机器锯钳、自主动力智能啮合机器嘴和自主动力智能机器鞭尾的智能控制装置电连接和/或无线连接。

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920315717.3
(22)申请日 2019.03.13
(73)专利权人长沙紫宸科技开发有限公司
地址 410205 湖南省长沙市长沙高新开发
区文轩路27号麓谷钰园D区3栋101号
二楼
(72)发明人尹小林　
(74)专利代理机构长沙星耀专利事务所(普通
合伙) 43205
代理人宁星耀　赵丽
(51)Int.Cl.
B25J 11/00(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人(57)摘要适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人，包括中控主体及固定在所述中控主体上的自主动力智能机器腿、自主动力攻防性智能机器锯钳、自主动力超声波激光攻击性智能机器鞭尾和自主动力齿式智能啮合机器嘴，中控主体包括智能供电系统、中央智能控制系统、主体架和对称分布在主体架两侧或两侧下方的智能机器腿固定接口、分布在主体架前部中上方的智能机器锯钳固定接口和前部下方的智能啮合机器嘴固定接口、主体架后部的智能机器鞭尾固定接口。

本实用新型结构稳定性及抗冲击性强；能实现根据危险等级以多种武器自主威慑或驱逐或捕捉或攻击等安防巡逻处置方式；可于复杂严峻环境下有
效替代人员巡逻防卫工作。

权利要求书2页说明书6页附图3页CN 209615538 U 2019.11.12
C N 209615538
U
权　利　要　求　书1/2页CN 209615538 U
1.适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人，其特征在于，包括中控主体及固定在所述中控主体上的自主动力智能机器腿、自主动力攻防性智能机器锯钳、自主动力超声波激光攻击性智能机器鞭尾和自主动力齿式智能啮合机器嘴；
所述中控主体包括智能供电系统、中央智能控制系统、主体架和对称分布在主体架两侧或两侧下方的智能机器腿固定接口、分布在主体架前部中上方的智能机器锯钳固定接口和前部下方的智能啮合机器嘴固定接口、主体架后部的智能机器鞭尾固定接口，所述智能供电系统与中央智能控制系统电连接并固定在主体架内；
所述自主动力智能机器腿与智能机器腿固定接口连接，所述自主动力攻防性智能机器锯钳与智能机器锯钳固定接口连接，所述自主动力齿式智能啮合机器嘴与智能啮合机器嘴固定接口连接，所述自主动力超声波激光攻击性智能机器鞭尾与智能机器鞭尾固定接口连接；
所述智能供电系统分别与自主动力智能机器腿、自主动力智能机器锯钳、自主动力智能啮合机器嘴和自主动力智能机器鞭尾的动力装置或部件电源电连接；所述中央智能控制系统分别与自主动力智能机器腿、自主动力智能机器锯钳、自主动力智能啮合机器嘴和自主动力智能机器鞭尾的智能控制装置电连接和/或无线连接。

2.根据权利要求1所述的适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人，其特征在于，所述自主动力智能机器腿和所述智能机器腿固定接口均设有八个、所述自主动力攻防性智能机器锯钳和所述智能机器锯钳固定接口均设有二个。

3.根据权利要求1或2所述的适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人，其特征在于，所述自主动力智能机器腿为自带部件电源、动力装置和智能控制装置的三至六轴腿式机器人，可根据指令脱离中控主体独立移动或独立动作。

4.根据权利要求1或2所述的适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人，其特征在于，所述自主动力攻防性智能机器锯钳为自带部件电源、动力装置和智能控制装置的二轴至五轴且具有锯和/或钳和防卫遮挡功能的锯钳式机器人，可根据指令脱离中控主体独立移动或独立动作。

5.根据权利要求1或2所述的适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人，其特征在于，所述自主动力齿式智能啮合机器嘴为自带部件电源、动力装置和智能控制装置的啮合机器人或可伸缩式啮咬机器人，可根据指令脱离中控主体独立移动或独立动作。

6.根据权利要求1或2所述的适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人，其特征在于，所述自主动力超声波激光攻击性智能机器鞭尾为自带部件电源、动力装置和智能控制装置及超声波激光发射装置的三轴至八轴鞭尾式机器人，可根据指令脱离中控主体独立移动和/或独立动作。

7.根据权利要求1或2所述的适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人，其特征在于，所述的中控主体还包括空气炮装置、和/或抛网捕捉装置、和/或超高压电击/放电装置、和/或次声波定向发射装置、和/或电磁脉冲定向发射装置、和/或微波定向发射装置、和/或火器装置，所述的空气炮装置、抛网捕捉装置、超高压电击/放电装置、次声波定向发射装置、电磁脉冲定向发射装置、微波定向发射装置、火器装置固定在所述中控主体的主体架内或主体架外部。

8.根据权利要求1或2所述的适应全地形运动巡查安防的仿蝎机器人，其特征在于，所
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