一种仿生螃蟹机器人
1.本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种仿生螃蟹机器人。
背景技术：
2.多足仿生机器人具有良好的地形活动性，可以相对较易地跨过较大的障碍(如沟、坎等)，并且多足仿生机器人具有的多自由度，可以使机器人的运动更加灵活，对凹凸不平的地形的适应能力更强。
3.目前应用于搜救的比较先进的多足仿生机器人多为四足机器人，例如绝影mini和小米电子狗cyberdog。这些机器人通常需要深度学习来使自身能够平稳运动，所以成本会比较高。还有比较常见的6足蜘蛛机器人，主要需要通过算法来控制6条腿来进行移动。
4.本发明基于对螃蟹运动特性的分析，运用仿生学原理研制了一种仿生螃蟹机器人，该机器人的运动不需要算法控制以及深度学习来使自身保持平稳，结构简单成本低，在运动时始终有四条腿与地面接触，低成本的同时保证了运动的稳定性，同时可实现搬运、避障、以及复杂环境下进行搜救与探测的功能。
技术实现要素：
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种仿生螃蟹机器人。
6.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
7.一种仿生螃蟹机器人，包括蟹壳，蟹壳的上盖外表面的前部设置有立杆，立杆上设置有摄像头；蟹壳的前侧外表面设置有两个蟹臂组件，每个蟹臂组件的前端设置有抓取机构，抓取机构用于抓取物体；
8.还包括腿部组件，腿部组件包含两个沿前后方向延伸的第一固定杆和两个沿前后方向延伸的第二固定杆，第一固定杆和第二固定杆均与蟹壳固定连接；两个第二固定杆之间连接有两个槽型连接板，每个槽型连接板上表面设置有第一舵机和箱体；第一舵机的机壳与槽型连接板固定连接，第一舵机的输出轴与第二固定杆垂直且水平设置；第一舵机的输出轴穿过箱体的一个侧板并与该侧板转动连接，第一舵机的输出轴在箱体内的一端固定连接有第一伞齿轮；还包括传动轴，传动轴的轴向与第一舵机输出轴的轴向垂直，传动轴的两端分别穿过箱体的两个相对的侧板，并与两个侧板转动连接；传动轴中部固定连接有与第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮；传动轴的两端分别垂直固定设置有第一连接杆，两个第一连接杆的夹角为180
°
；
9.每个第一连接杆远离传动轴的一端垂直设置有第一连接轴，第一连接轴上垂直设置有两个蟹腿杆，每个蟹腿杆的一端与第一连接轴转动连接，每个蟹腿杆的中部垂直设置有第三连接轴，第三连接轴上转动连接有第二连接杆，第二连接杆的另一端与同侧的第一固定杆转动连接；每个蟹腿杆的另一端连接有三角形蟹脚。
10.进一步的，每个蟹腿杆远离第一连接轴的一端垂直设置有第二连接轴，所述三角形蟹脚靠外侧的角通过第二连接轴与蟹腿杆铰接，三角形蟹脚靠内侧的角铰接有第三连接
杆，第三连接杆的另一端与第二固定杆转动连接。
11.进一步的，所述蟹臂组件包含第一双输出轴舵机，第一双输出轴舵机的机壳固定在蟹壳的前侧外表面，第一双输出轴舵机的输出轴为竖直方向；还包含第一槽型板，第一槽型板的两个侧板分别与第一双输出轴舵机的两个输出轴固定连接；
12.第一槽型板的底板外侧面设置有输出轴为水平方向的第二双输出轴舵机；还包括第二槽型板，第二槽型板的两个侧板分别与第二双输出轴舵机的两个输出轴固定连接；
13.第二槽型板的底板外侧面设置有输出轴与第二槽型板的底板垂直的第二舵机；抓取机构设置在第二舵机的输出轴上。
14.进一步的，所述抓取机构包含固定板，固定板设置在第二舵机的输出轴上，固定板上开设有分别位于第二舵机的输出轴两侧的第一通孔和第二通孔；固定板的下表面设置有两个第三舵机，两个第三舵机的机壳均与固定板固定连接，两个第三舵机的输出轴分别穿过第一通孔、第二通孔，两个第三舵机输出轴的转动方向相反；
15.所述固定板上设置有分别位于第二舵机的输出轴两侧的蟹钳组件，每个蟹钳组件包含一对相互平行的摆臂，两个摆臂的一端均与固定板铰接，其中一个摆臂的铰接轴与同侧的第三舵机输出轴固定连接，两个摆臂的自由端铰接有同一个钳指板，所述钳指板向前延伸形成钳尖。
16.进一步的，蟹壳的左右两侧外表面均设置有距离传感器。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的机器人的运动不需要算法控制以及深度学习来使自身保持平稳，结构简单成本低，在运动时始终有四条腿与地面接触，低成本的同时保证了运动的稳定性，同时可实现搬运、避障、以及复杂环境下进行搜救与探测的功能。
附图说明
18.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
19.图1为本发明实施例的整体结构示意图；
20.图2为本发明实施例的传动轴的结构示意图；
21.图3为本发明实施例的腿部组件的结构示意图；
22.图4为本发明实施例的蟹臂组件的结构示意图；
23.图5为本发明实施例的抓取机构的结构示意图。
24.附图标记说明：1蟹壳；2腿部组件，201第一固定杆，202第二固定杆，203槽型连接板，204第一舵机，205传动轴，206第一连接杆，207蟹腿杆，208第二连接杆，209三角形蟹脚，210第三连接杆；3蟹臂组件，301第一双输出轴舵机，302第一槽形板，303第二双输出轴舵机，304第二槽形板，305第二舵机；4抓取机构，401固定板，402第三舵机，403摆臂，404钳指板；5摄像头；6距离传感器。
具体实施方式
25.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
26.一种仿生螃蟹机器人，包括蟹壳1，蟹壳1的上盖外表面的前部设置有立杆，立杆上
设置有摄像头5；蟹壳1的前侧外表面设置有两个蟹臂组件3，每个蟹臂组件3的前端设置有抓取机构4，抓取机构4用于抓取物体；
27.还包括腿部组件2，腿部组件2包含两个沿前后方向延伸的第一固定杆201和两个沿前后方向延伸的第二固定杆202，第一固定杆201和第二固定杆202均与蟹壳1固定连接；两个第二固定杆202之间连接有两个槽型连接板203，每个槽型连接板203上表面设置有第一舵机204和箱体；第一舵机204的机壳与槽型连接板203固定连接，第一舵机204的输出轴与第二固定杆202垂直且水平设置；第一舵机204的输出轴穿过箱体的一个侧板并与该侧板转动连接，第一舵机204的输出轴在箱体内的一端固定连接有第一伞齿轮；还包括传动轴205，传动轴205的轴向与第一舵机204输出轴的轴向垂直，传动轴205的两端分别穿过箱体的两个相对的侧板，并与两个侧板转动连接；传动轴205中部固定连接有与第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮；传动轴205的两端分别垂直固定设置有第一连接杆206，两个第一连接杆206的夹角为180
°
；
28.每个第一连接杆206远离传动轴205的一端垂直设置有第一连接轴，第一连接轴上垂直设置有两个蟹腿杆207，每个蟹腿杆207的一端与第一连接轴转动连接，每个蟹腿杆207的中部垂直设置有第三连接轴，第三连接轴上转动连接有第二连接杆208，第二连接杆208的另一端与同侧的第一固定杆201转动连接；每个蟹腿杆207的另一端连接有三角形蟹脚209。
29.实现了仿生螃蟹一对腿抬起的同时另外一对腿开始下落，且第一对腿的高度位置与第三对腿的高度位置一致，第二对腿的高度位置与第四对腿的高度位置一致，在运动时始终有四条腿与地面接触，既保证仿生螃蟹整体的平稳性，又实现了横向行走的功能。
30.进一步的，每个蟹腿杆207远离第一连接轴的一端垂直设置有第二连接轴，所述三角形蟹脚209靠外侧的角通过第二连接轴与蟹腿杆207铰接，三角形蟹脚209靠内侧的角铰接有第三连接杆210，第三连接杆210的另一端与第二固定杆202转动连接。
31.实现对仿生螃蟹的横向行走进一步的仿真，同时使仿生螃蟹在横向行走时，接触地面的蟹脚对地面有一定的抓力，使横向行走更加稳固。
32.进一步的，所述蟹臂组件3包含第一双输出轴舵机301，第一双输出轴舵机301的机壳固定在蟹壳1的前侧外表面，第一双输出轴舵机301的输出轴为竖直方向；还包含第一槽型板，第一槽型板的两个侧板分别与第一双输出轴舵机301的两个输出轴固定连接；
33.第一槽型板的底板外侧面设置有输出轴为水平方向的第二双输出轴舵机303；还包括第二槽型板，第二槽型板的两个侧板分别与第二双输出轴舵机303的两个输出轴固定连接；
34.第二槽型板的底板外侧面设置有输出轴与第二槽型板的底板垂直的第二舵机305；抓取机构4设置在第二舵机305的输出轴上。
35.实现能控制抓取机构4左右、上下摆动及转动。
36.进一步的，所述抓取机构4包含固定板401，固定板401设置在第二舵机305的输出轴上，固定板401上开设有分别位于第二舵机305的输出轴两侧的第一通孔和第二通孔；固定板401的下表面设置有两个第三舵机402，两个第三舵机402的机壳均与固定板401固定连接，两个第三舵机402的输出轴分别穿过第一通孔、第二通孔，两个第三舵机402输出轴的转动方向相反；
37.所述固定板401上设置有分别位于第二舵机305的输出轴两侧的蟹钳组件，每个蟹钳组件包含一对相互平行的摆臂403，两个摆臂403的一端均与固定板401铰接，其中一个摆臂403的铰接轴与同侧的第三舵机402输出轴固定连接，两个摆臂403的自由端铰接有同一个钳指板404，所述钳指板404向前延伸形成钳尖。
38.利用两个第三舵机402输出轴的正反转来完成蟹钳的张开和闭合，实现对物体的抓取。
39.进一步的，蟹壳1的左右两侧外表面均设置有距离传感器6，得到仿生螃蟹与障碍物之间的距离。
40.虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
技术特征：
1.一种仿生螃蟹机器人，其特征在于，包括蟹壳(1)，蟹壳(1)的上盖外表面的前部设置有立杆，立杆上设置有摄像头(5)；蟹壳(1)的前侧外表面设置有两个蟹臂组件(3)，每个蟹臂组件(3)的前端设置有抓取机构(4)，抓取机构(4)用于抓取物体；还包括腿部组件(2)，腿部组件(2)包含两个沿前后方向延伸的第一固定杆(201)和两个沿前后方向延伸的第二固定杆(202)，第一固定杆(201)和第二固定杆(202)均与蟹壳(1)固定连接；两个第二固定杆(202)之间连接有两个槽型连接板(203)，每个槽型连接板(203)上表面设置有第一舵机(204)和箱体；第一舵机(204)的机壳与槽型连接板(203)固定连接，第一舵机(204)的输出轴与第二固定杆(202)垂直且水平设置；第一舵机(204)的输出轴穿过箱体的一个侧板并与该侧板转动连接，第一舵机(204)的输出轴在箱体内的一端固定连接有第一伞齿轮；还包括传动轴(205)，传动轴(205)的轴向与第一舵机(204)输出轴的轴向垂直，传动轴(205)的两端分别穿过箱体的两个相对的侧板，并与两个侧板转动连接；传动轴(205)中部固定连接有与第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮；传动轴(205)的两端分别垂直固定设置有第一连接杆(206)，两个第一连接杆(206)的夹角为(180)
°
；每个第一连接杆(206)远离传动轴(205)的一端垂直设置有第一连接轴，第一连接轴上垂直设置有两个蟹腿杆(207)，每个蟹腿杆(207)的一端与第一连接轴转动连接，每个蟹腿杆(207)的中部垂直设置有第三连接轴，第三连接轴上转动连接有第二连接杆(208)，第二连接杆(208)的另一端与同侧的第一固定杆(201)转动连接；每个蟹腿杆(207)的另一端连接有三角形蟹脚(209)。2.根据权利要求1所述的仿生螃蟹机器人，其特征在于，每个蟹腿杆(207)远离第一连接轴的一端垂直设置有第二连接轴，所述三角形蟹脚(209)靠外侧的角通过第二连接轴与蟹腿杆(207)铰接，三角形蟹脚(209)靠内侧的角铰接有第三连接杆(210)，第三连接杆(210)的另一端与第二固定杆(202)转动连接。3.根据权利要求1所述的仿生螃蟹机器人，其特征在于，所述蟹臂组件(3)包含第一双输出轴舵机(301)，第一双输出轴舵机(301)的机壳固定在蟹壳(1)的前侧外表面，第一双输出轴舵机(301)的输出轴为竖直方向；还包含第一槽型板，第一槽型板的两个侧板分别与第一双输出轴舵机(301)的两个输出轴固定连接；第一槽型板的底板外侧面设置有输出轴为水平方向的第二双输出轴舵机(303)；还包括第二槽型板，第二槽型板的两个侧板分别与第二双输出轴舵机(303)的两个输出轴固定连接；第二槽型板的底板外侧面设置有输出轴与第二槽型板的底板垂直的第二舵机(305)；抓取机构(4)设置在第二舵机(305)的输出轴上。4.根据权利要求3所述的仿生螃蟹机器人，其特征在于，所述抓取机构(4)包含固定板(401)，固定板(401)设置在第二舵机(305)的输出轴上，固定板(401)上开设有分别位于第二舵机(305)的输出轴两侧的第一通孔和第二通孔；固定板(401)的下表面设置有两个第三舵机(402)，两个第三舵机(402)的机壳均与固定板(401)固定连接，两个第三舵机(402)的输出轴分别穿过第一通孔、第二通孔，两个第三舵机(402)输出轴的转动方向相反；所述固定板(401)上设置有分别位于第二舵机(305)的输出轴两侧的蟹钳组件，每个蟹钳组件包含一对相互平行的摆臂(403)，两个摆臂(403)的一端均与固定板(401)铰接，其中一个摆臂(403)的铰接轴与同侧的第三舵机(402)输出轴固定连接，两个摆臂(403)的自由
端铰接有同一个钳指板(404)，所述钳指板(404)向前延伸形成钳尖。5.根据权利要求1所述的仿生螃蟹机器人，其特征在于，蟹壳(1)的左右两侧外表面均设置有距离传感器(6)。
技术总结
本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种仿生螃蟹机器人。本发明基于对螃蟹运动特性的分析，运用仿生学原理研制了一种仿生螃蟹机器人，该机器人的运动不需要算法控制以及深度学习来使自身保持平稳，结构简单成本低，在运动时始终有四条腿与地面接触，低成本的同时保证了运动的稳定性，同时可实现搬运、避障、以及复杂环境下进行搜救与探测的功能。杂环境下进行搜救与探测的功能。杂环境下进行搜救与探测的功能。
