一種仿生螃蟹機器人
1.本發明涉及機械技術領域，具體涉及一種仿生螃蟹機器人。
背景技術：
2.多足仿生機器人具有良好的地形活動性，可以相對較易地跨過較大的障礙(如溝、坎等)，并且多足仿生機器人具有的多自由度，可以使機器人的運動更加靈活，對凹凸不平的地形的適應能力更強。
3.目前應用于搜救的比較先進的多足仿生機器人多為四足機器人，例如絕影mini和小米電子狗cyberdog。這些機器人通常需要深度學習來使自身能夠平穩運動，所以成本會比較高。還有比較常見的6足蜘蛛機器人，主要需要通過算法來控制6條腿來進行移動。
4.本發明基于對螃蟹運動特性的分析，運用仿生學原理研制了一種仿生螃蟹機器人，該機器人的運動不需要算法控制以及深度學習來使自身保持平穩，結構簡單成本低，在運動時始終有四條腿與地面接觸，低成本的同時保證了運動的穩定性，同時可實現搬運、避障、以及復雜環境下進行搜救與探測的功能。
技術實現要素：
5.針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種仿生螃蟹機器人。
6.為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現。
7.一種仿生螃蟹機器人，包括蟹殼，蟹殼的上蓋外表面的前部設置有立桿，立桿上設置有攝像頭；蟹殼的前側外表面設置有兩個蟹臂組件，每個蟹臂組件的前端設置有抓取機構，抓取機構用于抓取物體；
8.還包括腿部組件，腿部組件包含兩個沿前后方向延伸的第一固定桿和兩個沿前后方向延伸的第二固定桿，第一固定桿和第二固定桿均與蟹殼固定連接；兩個第二固定桿之間連接有兩個槽型連接板，每個槽型連接板上表面設置有第一舵機和箱體；第一舵機的機殼與槽型連接板固定連接，第一舵機的輸出軸與第二固定桿垂直且水平設置；第一舵機的輸出軸穿過箱體的一個側板并與該側板轉動連接，第一舵機的輸出軸在箱體內的一端固定連接有第一傘齒輪；還包括傳動軸，傳動軸的軸向與第一舵機輸出軸的軸向垂直，傳動軸的兩端分別穿過箱體的兩個相對的側板，并與兩個側板轉動連接；傳動軸中部固定連接有與第一傘齒輪嚙合的第二傘齒輪；傳動軸的兩端分別垂直固定設置有第一連接桿，兩個第一連接桿的夾角為180
°
；
9.每個第一連接桿遠離傳動軸的一端垂直設置有第一連接軸，第一連接軸上垂直設置有兩個蟹腿桿，每個蟹腿桿的一端與第一連接軸轉動連接，每個蟹腿桿的中部垂直設置有第三連接軸，第三連接軸上轉動連接有第二連接桿，第二連接桿的另一端與同側的第一固定桿轉動連接；每個蟹腿桿的另一端連接有三角形蟹腳。
10.進一步的，每個蟹腿桿遠離第一連接軸的一端垂直設置有第二連接軸，所述三角形蟹腳靠外側的角通過第二連接軸與蟹腿桿鉸接，三角形蟹腳靠內側的角鉸接有第三連接
桿，第三連接桿的另一端與第二固定桿轉動連接。
11.進一步的，所述蟹臂組件包含第一雙輸出軸舵機，第一雙輸出軸舵機的機殼固定在蟹殼的前側外表面，第一雙輸出軸舵機的輸出軸為豎直方向；還包含第一槽型板，第一槽型板的兩個側板分別與第一雙輸出軸舵機的兩個輸出軸固定連接；
12.第一槽型板的底板外側面設置有輸出軸為水平方向的第二雙輸出軸舵機；還包括第二槽型板，第二槽型板的兩個側板分別與第二雙輸出軸舵機的兩個輸出軸固定連接；
13.第二槽型板的底板外側面設置有輸出軸與第二槽型板的底板垂直的第二舵機；抓取機構設置在第二舵機的輸出軸上。
14.進一步的，所述抓取機構包含固定板，固定板設置在第二舵機的輸出軸上，固定板上開設有分別位于第二舵機的輸出軸兩側的第一通孔和第二通孔；固定板的下表面設置有兩個第三舵機，兩個第三舵機的機殼均與固定板固定連接，兩個第三舵機的輸出軸分別穿過第一通孔、第二通孔，兩個第三舵機輸出軸的轉動方向相反；
15.所述固定板上設置有分別位于第二舵機的輸出軸兩側的蟹鉗組件，每個蟹鉗組件包含一對相互平行的擺臂，兩個擺臂的一端均與固定板鉸接，其中一個擺臂的鉸接軸與同側的第三舵機輸出軸固定連接，兩個擺臂的自由端鉸接有同一個鉗指板，所述鉗指板向前延伸形成鉗尖。
16.進一步的，蟹殼的左右兩側外表面均設置有距離傳感器。
17.與現有技術相比，本發明的有益效果為：本發明的機器人的運動不需要算法控制以及深度學習來使自身保持平穩，結構簡單成本低，在運動時始終有四條腿與地面接觸，低成本的同時保證了運動的穩定性，同時可實現搬運、避障、以及復雜環境下進行搜救與探測的功能。
附圖說明
18.下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
19.圖1為本發明實施例的整體結構示意圖；
20.圖2為本發明實施例的傳動軸的結構示意圖；
21.圖3為本發明實施例的腿部組件的結構示意圖；
22.圖4為本發明實施例的蟹臂組件的結構示意圖；
23.圖5為本發明實施例的抓取機構的結構示意圖。
24.附圖標記說明：1蟹殼；2腿部組件，201第一固定桿，202第二固定桿，203槽型連接板，204第一舵機，205傳動軸，206第一連接桿，207蟹腿桿，208第二連接桿，209三角形蟹腳，210第三連接桿；3蟹臂組件，301第一雙輸出軸舵機，302第一槽形板，303第二雙輸出軸舵機，304第二槽形板，305第二舵機；4抓取機構，401固定板，402第三舵機，403擺臂，404鉗指板；5攝像頭；6距離傳感器。
具體實施方式
25.下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述，但是本領域的技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發明，而不應視為限制本發明的范圍。
26.一種仿生螃蟹機器人，包括蟹殼1，蟹殼1的上蓋外表面的前部設置有立桿，立桿上
設置有攝像頭5；蟹殼1的前側外表面設置有兩個蟹臂組件3，每個蟹臂組件3的前端設置有抓取機構4，抓取機構4用于抓取物體；
27.還包括腿部組件2，腿部組件2包含兩個沿前后方向延伸的第一固定桿201和兩個沿前后方向延伸的第二固定桿202，第一固定桿201和第二固定桿202均與蟹殼1固定連接；兩個第二固定桿202之間連接有兩個槽型連接板203，每個槽型連接板203上表面設置有第一舵機204和箱體；第一舵機204的機殼與槽型連接板203固定連接，第一舵機204的輸出軸與第二固定桿202垂直且水平設置；第一舵機204的輸出軸穿過箱體的一個側板并與該側板轉動連接，第一舵機204的輸出軸在箱體內的一端固定連接有第一傘齒輪；還包括傳動軸205，傳動軸205的軸向與第一舵機204輸出軸的軸向垂直，傳動軸205的兩端分別穿過箱體的兩個相對的側板，并與兩個側板轉動連接；傳動軸205中部固定連接有與第一傘齒輪嚙合的第二傘齒輪；傳動軸205的兩端分別垂直固定設置有第一連接桿206，兩個第一連接桿206的夾角為180
°
；
28.每個第一連接桿206遠離傳動軸205的一端垂直設置有第一連接軸，第一連接軸上垂直設置有兩個蟹腿桿207，每個蟹腿桿207的一端與第一連接軸轉動連接，每個蟹腿桿207的中部垂直設置有第三連接軸，第三連接軸上轉動連接有第二連接桿208，第二連接桿208的另一端與同側的第一固定桿201轉動連接；每個蟹腿桿207的另一端連接有三角形蟹腳209。
29.實現了仿生螃蟹一對腿抬起的同時另外一對腿開始下落，且第一對腿的高度位置與第三對腿的高度位置一致，第二對腿的高度位置與第四對腿的高度位置一致，在運動時始終有四條腿與地面接觸，既保證仿生螃蟹整體的平穩性，又實現了橫向行走的功能。
30.進一步的，每個蟹腿桿207遠離第一連接軸的一端垂直設置有第二連接軸，所述三角形蟹腳209靠外側的角通過第二連接軸與蟹腿桿207鉸接，三角形蟹腳209靠內側的角鉸接有第三連接桿210，第三連接桿210的另一端與第二固定桿202轉動連接。
31.實現對仿生螃蟹的橫向行走進一步的仿真，同時使仿生螃蟹在橫向行走時，接觸地面的蟹腳對地面有一定的抓力，使橫向行走更加穩固。
32.進一步的，所述蟹臂組件3包含第一雙輸出軸舵機301，第一雙輸出軸舵機301的機殼固定在蟹殼1的前側外表面，第一雙輸出軸舵機301的輸出軸為豎直方向；還包含第一槽型板，第一槽型板的兩個側板分別與第一雙輸出軸舵機301的兩個輸出軸固定連接；
33.第一槽型板的底板外側面設置有輸出軸為水平方向的第二雙輸出軸舵機303；還包括第二槽型板，第二槽型板的兩個側板分別與第二雙輸出軸舵機303的兩個輸出軸固定連接；
34.第二槽型板的底板外側面設置有輸出軸與第二槽型板的底板垂直的第二舵機305；抓取機構4設置在第二舵機305的輸出軸上。
35.實現能控制抓取機構4左右、上下擺動及轉動。
36.進一步的，所述抓取機構4包含固定板401，固定板401設置在第二舵機305的輸出軸上，固定板401上開設有分別位于第二舵機305的輸出軸兩側的第一通孔和第二通孔；固定板401的下表面設置有兩個第三舵機402，兩個第三舵機402的機殼均與固定板401固定連接，兩個第三舵機402的輸出軸分別穿過第一通孔、第二通孔，兩個第三舵機402輸出軸的轉動方向相反；
37.所述固定板401上設置有分別位于第二舵機305的輸出軸兩側的蟹鉗組件，每個蟹鉗組件包含一對相互平行的擺臂403，兩個擺臂403的一端均與固定板401鉸接，其中一個擺臂403的鉸接軸與同側的第三舵機402輸出軸固定連接，兩個擺臂403的自由端鉸接有同一個鉗指板404，所述鉗指板404向前延伸形成鉗尖。
38.利用兩個第三舵機402輸出軸的正反轉來完成蟹鉗的張開和閉合，實現對物體的抓取。
39.進一步的，蟹殼1的左右兩側外表面均設置有距離傳感器6，得到仿生螃蟹與障礙物之間的距離。
40.雖然，本說明書中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
技術特征：
1.一種仿生螃蟹機器人，其特征在于，包括蟹殼(1)，蟹殼(1)的上蓋外表面的前部設置有立桿，立桿上設置有攝像頭(5)；蟹殼(1)的前側外表面設置有兩個蟹臂組件(3)，每個蟹臂組件(3)的前端設置有抓取機構(4)，抓取機構(4)用于抓取物體；還包括腿部組件(2)，腿部組件(2)包含兩個沿前后方向延伸的第一固定桿(201)和兩個沿前后方向延伸的第二固定桿(202)，第一固定桿(201)和第二固定桿(202)均與蟹殼(1)固定連接；兩個第二固定桿(202)之間連接有兩個槽型連接板(203)，每個槽型連接板(203)上表面設置有第一舵機(204)和箱體；第一舵機(204)的機殼與槽型連接板(203)固定連接，第一舵機(204)的輸出軸與第二固定桿(202)垂直且水平設置；第一舵機(204)的輸出軸穿過箱體的一個側板并與該側板轉動連接，第一舵機(204)的輸出軸在箱體內的一端固定連接有第一傘齒輪；還包括傳動軸(205)，傳動軸(205)的軸向與第一舵機(204)輸出軸的軸向垂直，傳動軸(205)的兩端分別穿過箱體的兩個相對的側板，并與兩個側板轉動連接；傳動軸(205)中部固定連接有與第一傘齒輪嚙合的第二傘齒輪；傳動軸(205)的兩端分別垂直固定設置有第一連接桿(206)，兩個第一連接桿(206)的夾角為(180)
°
；每個第一連接桿(206)遠離傳動軸(205)的一端垂直設置有第一連接軸，第一連接軸上垂直設置有兩個蟹腿桿(207)，每個蟹腿桿(207)的一端與第一連接軸轉動連接，每個蟹腿桿(207)的中部垂直設置有第三連接軸，第三連接軸上轉動連接有第二連接桿(208)，第二連接桿(208)的另一端與同側的第一固定桿(201)轉動連接；每個蟹腿桿(207)的另一端連接有三角形蟹腳(209)。2.根據權利要求1所述的仿生螃蟹機器人，其特征在于，每個蟹腿桿(207)遠離第一連接軸的一端垂直設置有第二連接軸，所述三角形蟹腳(209)靠外側的角通過第二連接軸與蟹腿桿(207)鉸接，三角形蟹腳(209)靠內側的角鉸接有第三連接桿(210)，第三連接桿(210)的另一端與第二固定桿(202)轉動連接。3.根據權利要求1所述的仿生螃蟹機器人，其特征在于，所述蟹臂組件(3)包含第一雙輸出軸舵機(301)，第一雙輸出軸舵機(301)的機殼固定在蟹殼(1)的前側外表面，第一雙輸出軸舵機(301)的輸出軸為豎直方向；還包含第一槽型板，第一槽型板的兩個側板分別與第一雙輸出軸舵機(301)的兩個輸出軸固定連接；第一槽型板的底板外側面設置有輸出軸為水平方向的第二雙輸出軸舵機(303)；還包括第二槽型板，第二槽型板的兩個側板分別與第二雙輸出軸舵機(303)的兩個輸出軸固定連接；第二槽型板的底板外側面設置有輸出軸與第二槽型板的底板垂直的第二舵機(305)；抓取機構(4)設置在第二舵機(305)的輸出軸上。4.根據權利要求3所述的仿生螃蟹機器人，其特征在于，所述抓取機構(4)包含固定板(401)，固定板(401)設置在第二舵機(305)的輸出軸上，固定板(401)上開設有分別位于第二舵機(305)的輸出軸兩側的第一通孔和第二通孔；固定板(401)的下表面設置有兩個第三舵機(402)，兩個第三舵機(402)的機殼均與固定板(401)固定連接，兩個第三舵機(402)的輸出軸分別穿過第一通孔、第二通孔，兩個第三舵機(402)輸出軸的轉動方向相反；所述固定板(401)上設置有分別位于第二舵機(305)的輸出軸兩側的蟹鉗組件，每個蟹鉗組件包含一對相互平行的擺臂(403)，兩個擺臂(403)的一端均與固定板(401)鉸接，其中一個擺臂(403)的鉸接軸與同側的第三舵機(402)輸出軸固定連接，兩個擺臂(403)的自由
端鉸接有同一個鉗指板(404)，所述鉗指板(404)向前延伸形成鉗尖。5.根據權利要求1所述的仿生螃蟹機器人，其特征在于，蟹殼(1)的左右兩側外表面均設置有距離傳感器(6)。
技術總結
本發明涉及機械技術領域，具體涉及一種仿生螃蟹機器人。本發明基于對螃蟹運動特性的分析，運用仿生學原理研制了一種仿生螃蟹機器人，該機器人的運動不需要算法控制以及深度學習來使自身保持平穩，結構簡單成本低，在運動時始終有四條腿與地面接觸，低成本的同時保證了運動的穩定性，同時可實現搬運、避障、以及復雜環境下進行搜救與探測的功能。雜環境下進行搜救與探測的功能。雜環境下進行搜救與探測的功能。
