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爬行 机器人

阅读：980发布：2020-05-08

专利汇可以提供爬行机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种爬行机器人，该爬行机器人包括主体架、动力单元、多个传递单元、多组爬行单元、多个水平驱动单元、以及多个垂直驱动单元，动力单元为传递单元提供动力，传递单元将动力传递到多个水平驱动单元和多个垂直驱动单元，多个水平驱动单元和多个垂直驱动单元驱动多组爬行单元运动，通过使用较少的动力元件配合合适的机械结构即实现了模仿多足昆虫行走的目的，极大地降低了生产成本和维护成本，运行可靠，可广泛应用于载人娱乐、教具等技术领域。，下面是爬行机器人专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种爬行机器人，其特征在于，包括：
主体架；
动力单元，所述动力单元设置在所述主体架上；
多组爬行单元，所述多组爬行单元沿所述主体架依次间隔设置，所述多组爬行单元均包括设置在所述主体架两侧的两个爬行足，所述两个爬行足均铰接在所述主体架上；
多个水平驱动单元，所述多个水平驱动单元依次设置在所述主体架上，所述多个水平驱动单元与所述多组爬行单元一一对应连接以使所述多组爬行单元能够沿第一方向运动；
多个垂直驱动单元，所述多个垂直驱动单元依次设置在所述主体架上，所述多个垂直驱动单元与所述多组爬行单元一一对应连接以使所述多组爬行单元能够沿与第一方向不同的第二方向运动；
多个传递单元，所述多个传递单元设置在所述主体架上，所述多个传递单元与所述多组爬行单元一一对应，相邻两个传递单元之间连接，所述动力单元与所述多个传递单元中的至少一个传递单元连接，每个传递单元均与其对应的爬行单元连接的水平驱动单元和垂直驱动单元连接，以使每组爬行单元运动。
2.如权利要求1所述的爬行机器人，其特征在于，每个传递单元均包括传递轴、第一传动部分和第二传动部分，相邻两个传递单元的传递轴之间连接，所述动力单元与所述多个传递单元中的至少一个传递单元的传递轴连接以使传递轴转动，属于同一传递单元的传递轴、第一传动部分和第二传动部分之间，所述传递轴与所述第一传动部分连接以使所述第一传动部分转动，所述第一传动部分与所述第二传动部分连接以使所述第二传动部分转动，所述第二传动部分与其所在传递单元对应爬行单元连接的水平驱动单元和垂直驱动单元连接以使对应爬行单元运动。
3.如权利要求2所述的爬行机器人，其特征在于，每个垂直驱动单元均包括垂直驱动轴和设置在所述垂直驱动轴两端的两个垂直输出轴，所述第二传动部分与其连接的垂直驱动单元的垂直驱动轴连接以驱动所述垂直驱动轴转动，属于同一垂直驱动单元的垂直驱动轴和两个垂直输出轴之间，所述两个垂直输出轴的一端均与所述垂直驱动轴连接，所述两个垂直输出轴的另一端分别与其所在垂直驱动单元对应的爬行单元的两个爬行足连接。
4.如权利要求3所述的爬行机器人，其特征在于，所述爬行足包括上腿、中腿和腿上连杆，所述上腿与所述主体架枢接且两者之间的枢转轴沿所述第二方向延伸，所述上腿的上端与所述中腿的上端通过所述腿上连杆连接，所述上腿包括上腿本体、对称设置在所述上腿本体相对的两侧壁上的两个腿部摇臂、连接所述两个腿部摇臂的摇臂驱动轴、以及对称设置在所述上腿本体下端两侧的两个腿下连杆，所述中腿包括中腿本体和对称设置在所述中腿本体下端两侧的两个腿中拉杆，所述摇臂驱动轴与所述垂直输出轴传动连接，位于同一侧的腿下连杆与腿中拉杆轴接，位于同一侧的腿部摇臂与腿中拉杆通过球头销连接。
5.如权利要求3所述的爬行机器人，其特征在于，每个水平驱动单元均包括主轴、偏心轮和水平摇臂，所述第二传动部分与其连接的水平驱动单元的主轴连接以驱动所述主轴转动，每个爬行单元的每个爬行足与主体架铰接的部分均包括第一连接端和第二连接端，同属于同一爬行单元的两个爬行足的第一连接端位于同一侧，属于同一水平驱动单元的主轴、偏心轮和水平摇臂之间，所述主轴与所述偏心轮固定连接，所述水平摇臂的中心轴与所述偏心轮的中心轴共轴设置，所述水平摇臂的一端通过第一拉杆与所述主体架连接，所述水平摇臂的另一端通过第二拉杆与所述水平摇臂所在水平驱动单元对应的爬行单元的一个爬行足的第一连接端连接，所述爬行足的第二连接端与其所在爬行单元的另一爬行足的第二连接端之间通过第三拉杆连接。
6.如权利要求5所述的爬行机器人，其特征在于，所述第一传动部分包括第一齿轮、第二齿轮、副传递轴、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一齿轮设置在与其所在第一传动部分属于同一传递单元的传递轴上，所述第二齿轮固定在所述副传递轴上且所述第二齿轮与所述第一齿轮传动连接，所述第一锥齿轮固定在所述副传递轴的一端，所述第二锥齿轮固定在所述副传递轴的另一端，与所述第一传动部分属于同一传递单元的第二传动部分包括第一副齿轮和第二副齿轮，所述第一副齿轮设置在其所在传递单元连接的垂直驱动单元的垂直驱动轴上且所述第一副齿轮与所述第一锥齿轮传动连接，所述第二副齿轮设置在其所在传递单元连接的水平驱动单元的主轴上且所述第二副齿轮与所述第二锥齿轮传动连接。
7.如权利要求1至6任一项所述的爬行机器人，其特征在于，所述主体架包括多个子主体架，所述多个子主体架与所述多个爬行单元一一对应，每个爬行单元对应的水平驱动单元、垂直驱动单元和传递单元均设置在每个爬行单元对应的子主体架上，相邻两个子主体架之间连接。
8.如权利要求1所述的爬行机器人，其特征在于，还包括至少一个转向单元，所述至少一个转向单元设置在所述主体架上，所述至少一个转向单元与所述多个水平驱动单元中的不同一个对应连接。
9.如权利要求8所述的爬行机器人，其特征在于，还包括至少一个调幅单元，所述至少一个调幅单元设置在所述主体架上，所述至少一个调幅单元的数量不大于所述至少一个转向单元的数量，所述至少一个调幅单元与所述至少一个转向单元中的不同一个对应，所述至少一个调幅单元与其对应的转向单元连接的水平驱动单元连接。
10.如权利要求9所述的爬行机器人，其特征在于，每个转向单元均包括转向动力组件，所述转向动力组件与其所在转向单元对应的水平驱动单元连接，每个调幅单元均包括调幅动力组件、转向摇臂和滑块，属于同一调幅单元的调幅动力组件、转向摇臂和滑块之间，所述转向摇臂可绕轴转动地设置在所述主体架上，所述滑块可滑动地设置在所述转向摇臂内，所述调幅动力组件与所述滑块连接以驱动所述滑块在所述转向摇臂内滑动，所述滑块的两端分别通过第四拉杆和第五拉杆与其所在调幅单元连接的水平驱动单元对应的爬行单元的两个爬行足连接，所述转向摇臂与其所在调幅单元对应的水平驱动单元的一端连接，所述水平驱动单元的另一端与其对应的转向单元的转向动力组件连接。
11.如权利要求1所述的爬行机器人，其特征在于，还包括滚动单元，所述滚动单元包括多个前后滚动子单元和多个左右滚动子单元，所述多个前后滚动子单元的数量大于等于所述多个左右滚动子单元的数量，所述多个前后滚动子单元的数量与所述多个左右滚动子单元的数量之和等于所述多个爬行单元的数量，且所述多个前后滚动子单元和所述多个左右滚动子单元分别与多个爬行单元中的不同一个对应。
12.如权利要求11所述的爬行机器人，其特征在于，每个前后滚动子单元对应的爬行单元的两个爬行足的末端均设有第一卡槽，每个前后滚动子单元均包括第一前后转动滚轮、第二前后转动滚轮和两个第一扭簧，所述第一前后转动滚轮通过所述第一扭簧固定在两个爬行足的其中一个的第一卡槽内，所述第二前后转动滚轮通过所述第一扭簧固定在两个爬行足的另一个的第一卡槽内。
13.如权利要求11或12所述的爬行机器人，其特征在于，每个左右滚动子单元对应的爬行单元的两个爬行足的末端均设有第二卡槽，每个左右滚动子单元均包括第一左右转动滚轮、第二左右转动滚轮和两个第二扭簧，所述第一左右转动滚轮通过所述第二扭簧固定在两个爬行足的其中一个的第二卡槽内，所述第二左右转动滚轮通过所述第二扭簧固定在两个爬行足的另一个的第二卡槽内。
14.如权利要求12所述的爬行机器人，其特征在于，每个前后滚动子单元还包括两个刹车组件，两个刹车组件分别固定在其所在前后滚动子单元对应的爬行单元的两个爬行足的第一卡槽的内侧壁上，两个刹车组件分别与其所在前后滚动子单元的第一前后转动滚轮和第二前后转动滚轮连接。

说明书全文

爬行机器人

技术领域

[0001] 本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种爬行机器人。

背景技术

[0002] 爬行机器人是移动机器人的一种，爬行机器人按仿生学角度来分，可分为：螳螂式爬行机器人、蜘蛛式爬行机器人、蛇形机器人、尺蠖式爬行机器人等；按驱动方式来分可分为：气动爬行机器人、电动爬行机器人和液压驱动爬行机器人等；按工作空间来分可分为：管道爬行机器人、壁面爬行机器人和球面爬行机器人等；按功能用途可分为：焊弧爬行机器人、检测爬行机器人、清洗爬行机器人、提升爬行机器人、巡线爬行机器人和玩具爬行机器人；按行走方式可分为：轮式、履带式、蠕动式等。根据不同的驱动方式和功能等可以设计多种不同的结构和用途的爬行机器人，如气动管内检测爬行机器人、电磁吸附多足爬行机器人、电驱动壁面焊弧爬行机器人等，每一种形式的爬行机器人都有各自的应用特点。

[0003] 现有的爬行机器人大部分采用多动力元件来实现多自由度，同时依靠计算机程序来控制各个动力元件的动作，从而实现模仿昆虫行走。从机械的角度分析，上述方式存在不稳定、不可靠运行的缺点；从成本的角度分析，上述方式采用较多的动力元件以及计算机程序控制，生产成本较高，同时运行维护成本也较高。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的爬行机器人运行不可靠且成本高的问题，而提出的一种爬行机器人。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种爬行机器人，包括主体架、动力单元、多个传递单元、多组爬行单元、多个水平驱动单元、以及多个垂直驱动单元。动力单元设置在主体架上；多组爬行单元沿主体架依次间隔设置，多组爬行单元均包括设置在主体架两侧的两个爬行足，两个爬行足均铰接在主体架上；多个水平驱动单元依次设置在主体架上，多个水平驱动单元与多组爬行单元一一对应连接以使多组爬行单元能够沿第一方向运动；多个垂直驱动单元依次设置在主体架上，多个垂直驱动单元与多组爬行单元一一对应连接以使多组爬行单元能够沿与第一方向不同的第二方向运动；多个传递单元设置在主体架上，多个传递单元与多组爬行单元一一对应，相邻两个传递单元之间连接，动力单元与多个传递单元中的至少一个传递单元连接，每个传递单元均与其对应的爬行单元连接的水平驱动单元和垂直驱动单元连接，以使每组爬行单元运动。

[0006] 较佳地，每个传递单元均包括传递轴、第一传动部分和第二传动部分，相邻两个传递单元的传递轴之间连接，动力单元与多个传递单元中的至少一个传递单元的传递轴连接以使传递轴转动，属于同一传递单元的传递轴、第一传动部分和第二传动部分之间，传递轴与第一传动部分连接以使第一传动部分转动，第一传动部分与第二传动部分连接以使第二传动部分转动，第二传动部分与其所在传递单元对应的爬行单元连接的水平驱动单元和垂直驱动单元连接以使对应爬行单元运动。进一步地，每个垂直驱动单元均包括垂直驱动轴和设置在垂直驱动轴两端的两个垂直输出轴，第二传动部分与其连接的垂直驱动单元的垂直驱动轴连接以驱动垂直驱动轴转动，属于同一垂直驱动单元的垂直驱动轴和两个垂直输出轴之间，两个垂直输出轴的一端均与垂直驱动轴连接，两个垂直输出轴的另一端分别与其所在垂直驱动单元对应的爬行单元的两个爬行足连接。更进一步地，爬行足包括上腿、中腿和腿上连杆，上腿与主体架枢接且两者之间的枢转轴沿第二方向延伸，上腿的上端与中腿的上端通过腿上连杆连接，上腿包括上腿本体、对称设置在上腿本体相对的两侧壁上的两个腿部摇臂、连接两个腿部摇臂的摇臂驱动轴、以及设置在上腿本体下端两侧的两个腿下连杆，中腿包括中腿本体和对称设置在中腿本体下端两侧的两个腿中拉杆，摇臂驱动轴与垂直输出轴传动连接，位于同一侧的腿下连杆与腿中拉杆轴接，位于同一侧的腿部摇臂与腿中拉杆通过球头销连接；每个水平驱动单元包括主轴、偏心轮和水平摇臂，第二传动部分与其连接的水平驱动单元的主轴连接以驱动主轴转动，每个爬行单元的每个爬行足与主体架铰接的部分均包括第一连接端和第二连接端，同属于同一爬行单元的两个爬行足的第一连接端位于同一侧，属于同一水平驱动单元的主轴、偏心轮和水平摇臂之间，主轴与偏心轮固定连接，水平摇臂的中心轴与偏心轮的中心轴共轴设置，水平摇臂的一端通过第一拉杆与主体架连接，水平摇臂的另一端通过第二拉杆与该水平摇臂所在水平驱动单元对应的爬行单元的一个爬行足的第一连接端连接，该爬行足的第二连接端与其所在爬行单元的另一爬行足的第二连接端之间通过第三拉杆连接。再进一步地，第一传动部分包括第一齿轮、第二齿轮、副传递轴、第一锥齿轮和第二锥齿轮，第一齿轮设置在与其所在第一传动部分属于同一传递单元的传递轴上，第二齿轮固定在副传递轴上且第二齿轮与第一齿轮传动连接，第一锥齿轮固定在副传递轴的一端，第二锥齿轮固定在副传递轴的另一端，与第一传动部分属于同一传递单元的第二传动部分包括第一副齿轮和第二副齿轮，第一副齿轮设置在其所在传递单元连接的垂直驱动单元的垂直驱动轴上且第一副齿轮与第一锥齿轮传动连接，第二副齿轮设置在其所在传递单元连接的水平驱动单元的主轴上且第二副齿轮与第二锥齿轮传动连接。

[0007] 较佳地，主体架包括多个子主体架，多个子主体架与多个爬行单元一一对应，每个爬行单元对应的水平驱动单元、垂直驱动单元和传递单元均设置在每个爬行单元对应的子主体架上，相邻两个子主体架之间连接。

[0008] 较佳地，该爬行机器人还包括至少一个转向单元，至少一个转向单元设置在主体架上，至少一个转向单元与多个水平驱动单元中的不同一个对应连接。进一步地，该爬行机器人还包括至少一个调幅单元，至少一个调幅单元设置在主体架上，至少一个调幅单元的数量不大于至少一个转向单元的数量，至少一个调幅单元与至少一个转向单元中的不同一个对应连接，至少一个调幅单元与其对应的转向单元连接的水平驱动单元连接。更进一步地，每个转向单元均包括转向动力组件，转向动力组件与其所在转向单元对应的水平驱动单元连接，每个调幅单元均包括调幅动力组件、转向摇臂和滑块，属于同一调幅单元的调幅动力组件、转向摇臂和滑块之间，转向摇臂可绕轴转动地设置在主体架上，滑块可滑动地设置在转向摇臂内，调幅动力组件与滑块连接以驱动滑块在转向摇臂内滑动，滑块的两端分别通过第四拉杆和第五拉杆与其所在调幅单元连接的水平驱动单元对应的爬行单元的两个爬行足连接，转向摇臂与其所在调幅单元对应的水平驱动单元连接，水平驱动单元的另一端与其对应的转向单元的转向动力组件连接。

[0009] 较佳地，该爬行机器人还包括滚动单元，滚动单元包括多个前后滚动子单元和多个左右滚动子单元，多个前后滚动子单元的数量大于等于多个左右滚动子单元的数量，多个前后滚动子单元的数量与多个左右滚动子单元的数量之和等于多个爬行单元的数量，且多个前后滚动子单元和多个左右滚动子单元分别与多个爬行单元中的不同一个对应。进一步地，每个前后滚动子单元对应的爬行单元的两个爬行足的末端均设有第一卡槽，每个前后滚动子单元均包括第一前后转动滚轮、第二前后转动滚轮和两个第一扭簧，第一前后转动滚轮通过第一扭簧固定在两个爬行足的其中一个的第一卡槽内，第二前后转动滚轮通过第一扭簧固定在两个爬行足的另一个的第一卡槽内；每个左右滚动子单元对应的爬行单元的两个爬行足的末端均设有第二卡槽，每个左右滚动子单元均包括第一左右转动滚轮、第二左右转动滚轮和两个第二扭簧，第一左右转动滚轮通过第二扭簧固定在两个爬行足的其中一个的第二卡槽内，第二左右转动滚轮通过第二扭簧固定在两个爬行足的另一个的第二卡槽内。进一步地，每个前后滚动子单元还包括两个刹车组件，两个刹车组件分别固定在其所在前后滚动子单元对应的爬行单元的两个爬行足的第一卡槽的内侧壁上，两个刹车组件分别与其所在前后滚动子单元的第一前后转动滚轮和第二前后转动滚轮连接。

[0010] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过使用较少的动力元件配合合适的机械结构即实现了模仿多足昆虫行走的目的，极大地降低了生产成本和维护成本，运行可靠，可广泛应用于载人娱乐、教具等技术领域。附图说明

[0011] 图1为本发明一实施例的爬行机器人的结构示意图；图2为图1的内部结构示意图；
图3为图1中的主体架的结构示意图；
图4为图1中的动力单元与传递单元连接的结构示意图；
图5为图2中A处的细节结构示意图；
图6为图2中垂直驱动单元的结构示意图；
图7为图1中与同一水平驱动单元对应的转向单元和调幅单元的结构示意图；
图8为图1中调幅单元的结构示意图。

具体实施方式

[0012] 为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

[0013] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0014] 请结合参照图1至图8，本发明的爬行机器人，包括主体架1、动力单元2、多个传递单元3、多组爬行单元4、多个水平驱动单元5、以及多个垂直驱动单元6。

[0015] 动力单元2设置在主体架1上，如主体架1的中部。优选地，动力单元2包括电机。

[0016] 多组爬行单元4沿主体架1依次间隔设置，多组爬行单元4均包括设置在主体架1两侧的两个爬行足40，两个爬行足40均铰接在主体架1上。请结合参照图1及图2，多组爬行单元4以三组爬行单元为例，每组爬行单元4的两个爬行足40对称设置在主体架1上，每个爬行足40均包括上腿401和中腿402，上腿401与主体架1枢接且两者之间的枢转轴沿竖向延伸，上腿401的上端与中腿402的上端通过腿上连杆110连接，腿上连杆110与上腿401的上端枢接且其枢转轴沿水平方向延伸，腿上连杆110与中腿402的上端枢接且其枢转轴沿水平方向延伸，上腿401的相对的两侧壁上对称设有腿部摇臂411，两腿部摇臂411之间通过摇臂驱动轴111连接且两腿部摇臂411在摇臂驱动轴111的作用下运动，上腿401的下端两侧对称设有腿下连杆421，中腿402的下端两侧对称设有腿中拉杆412，位于同一侧的腿下连杆421与腿中拉杆412轴接，位于同一侧的腿部摇臂411与腿中拉杆412通过球头销连接以实现仿生运动。

[0017] 多个水平驱动单元5依次设置在主体架1上，多个水平驱动单元5与多组爬行单元4一一对应连接以使多组爬行单元4能够沿第一方向（比如前后方向）运动。请结合参照图1及图2，多个水平驱动单元5以三个水平驱动单元为例，每个水平驱动单元5均包括主轴51、偏心轮52和水平摇臂53，主轴51与偏心轮52固定连接，水平摇臂53的中心轴与偏心轮52的中心轴共轴设置，每个爬行单元4的每个爬行足40的上腿401与主体架1枢接的部分均包括第一连接端41和第二连接端42，同属于同一爬行单元4的两个爬行足40的第一连接端41位于同一侧，同属于同一爬行单元4的两个爬行足40的第二连接端也位于同一侧，属于同一水平驱动单元5的主轴51、偏心轮52和水平摇臂53之间，水平摇臂53的一端通过第一拉杆112与主体架1连接，水平摇臂53的另一端通过第二拉杆113与该水平摇臂53所在水平驱动单元5对应的爬行单元4的一个爬行足40的第一连接端41连接，该爬行足40的第二连接端42与其所在爬行单元4的另一爬行足40的第二连接端42之间通过第三拉杆114连接，如此，当主轴51驱动偏心轮52转动使得水平摇臂53摆动时，能够通过第一拉杆112、第二拉杆113和第三拉杆114使爬行足40摆动，从而使爬行机器人运动。水平驱动单元5不限于上述描述的结构，也可以为曲柄等其他能够使爬行单元4的两个爬行足40发生摆动的结构。

[0018] 多个垂直驱动单元6依次设置在主体架1上，多个垂直驱动单元6与多组爬行单元4一一对应连接以使多组爬行单元4能够沿与第一方向不同的第二方向（比如上下方向）运动。请结合参见图2及图6，多个垂直驱动单元6以三个垂直驱动单元为例，每个垂直驱动单元6均包括垂直驱动轴61和位于垂直驱动轴61两端的两个垂直输出轴62，两个垂直输出轴62的一端均与垂直驱动轴61通过万向头连接，两个垂直输出轴62的另一端分别与该垂直驱动单元6对应的爬行单元4的两个爬行足40上的摇臂驱动轴111通过齿轮传动连接。

[0019] 多个传递单元3设置在主体架1上，多个传递单元3与多组爬行单元4一一对应，相邻两个传递单元3之间连接，动力单元2与多个传递单元3中的至少一个传递单元（如图1中位于中间位置的一个传递单元）连接，每个传递单元3均与其对应爬行单元4连接的水平驱动单元5和垂直驱动单元6连接，以使每组爬行单元4运动。请参见图2，多个传递单元3以三个传递单元为例，每个传递单元3均包括传递轴31、第一传动部分32和第二传动部分33，相邻两个传递单元3的传递轴31之间连接，动力单元2与多个传递单元3中的至少一个传递单元3的传递轴31通过转动副转动连接，属于同一传递单元3的传递轴31、第一传动部分32和第二传动部分33之间，传递轴31与第一传动部分32连接，第一传动部分32与第二传动部分33连接，第二传动部分33与其所在传递单元3对应爬行单元4连接的水平驱动单元5和垂直驱动单元6连接以使对应爬行单元4能够运动。请参见图4，动力单元2通过齿轮、锥齿轮带动与其连接的传递轴31转动，传递轴31与其相邻的传递轴31通过万向节连接从而带动其相邻的传递轴31转动。请参见图5，第一传动部分32包括设置在传递轴31上的第一齿轮321、与第一齿轮321传动连接的第二齿轮322、供第二齿轮322固定的副传递轴323、固定在副传递轴
323一端带动垂直驱动轴61转动的第一锥齿轮324和固定在副传递轴323另一端带动主轴51转动的第二锥齿轮325，第二传动部分33包括设置在垂直驱动轴61上且与第一锥齿轮324传动连接的第一副齿轮331和设置在主轴51上且与第二锥齿轮传动连接的第二副齿轮332。动力单元2带动传递轴31转动，传递轴31上的第一齿轮321带动第二齿轮322驱动副传递轴323转动，副传递轴323带动第二锥齿轮325转动，第二锥齿轮325带动第二副齿轮332转动从而使得主轴51转动，主轴51转动使得偏心轮52转动，进而使得水平摇臂53摆动，水平摇臂53摆动使得拉杆位置发生变化从而改变爬行足40的水平位置，同时，副传递轴323带动第一锥齿轮324转动，第一锥齿轮324带动第一副齿轮331转动从而使得垂直驱动轴61转动，垂直驱动轴61转动带动垂直输出轴62转动，垂直输出轴62通过齿轮、锥齿轮带动摇臂驱动轴111转动，摇臂驱动轴111驱动腿部摇臂411运动，腿部摇臂411带动腿中拉杆412从而使得爬行足
40上下运动。该爬行机器人能够通过使用较少的动力元件配合合适的机械结构即实现驱动多个爬行单元运动的目的，极大地降低了生产成本，同时保证了运行的可靠性。

[0020] 在一优选的实施方式中，主体架1包括多个子主体架，多个子主体架与多个爬行单元4一一对应，每个爬行单元4对应的水平驱动单元5、垂直驱动单元6和传递单元3均设置在每个爬行单元4对应的子主体架上，相邻两个子主体架之间连接。请参见图1和图3，多个子主体架以三个子主体架为例，分别为第一子主体架101、中间子主体架102和第二子主体架103。较佳地，相邻两个子主体架之间铰接，从而使相邻两个子主体架可以在水平面上有一定摆动角度便于转向，相邻两个子主体架之间也可以设置弹簧，以在受到大冲击时起到一定的缓冲作用。

[0021] 该爬行机器人还包括至少一个转向单元7，至少一个转向单元7设置在主体架1上，至少一个转向单元7与多个水平驱动单元5中的不同一个对应连接，以通过水平驱动单元5使对应爬行单元4的两个爬行足40发生偏转，从而实现爬行机器人的转向。请参见图1，至少一个转向单元7以三个转向单元为例，三个转向单元与三个水平驱动单元一一对应，且三个转向单元分别设置在其对应的水平驱动单元对应的子主体架上，每个转向单元7均包括转向动力组件71，转向动力组件71与其所在转向单元7对应的水平驱动单元5连接。水平驱动单元5可以为图1中所示包括主轴51、偏心轮52和水平摇臂53的结构，也可以为曲柄等其他结构。水平驱动单元5为图1中所示结构时，转向动力组件71通过第一拉杆112与水平摇臂53的一端连接，即水平摇臂53通过第一拉杆112、转向动力组件71与主体架1连接，爬行机器人需要转向时，转向动力组件71使第一拉杆112偏转一定角度，从而使水平摇臂53也发生偏转，再通过第二拉杆113使爬行足40发生偏转，从而使爬行机器人发生转向。

[0022] 该爬行机器人除了转向单元7外，还包括至少一个调幅单元8，至少一个调幅单元8设置在主体架1上，至少一个调幅单元8的数量不大于至少一个转向单元7的数量，至少一个调幅单元8与至少一个转向单元7中的不同一个对应，至少一个调幅单元8与其对应的转向单元7连接的水平驱动单元5连接，以调节水平驱动单元5对应的爬行单元4的摆动幅度，从而使转向更加灵活简单。请参见图1、图7和图8，至少一个调幅单元8以一个调幅单元为例，该调幅单元8位于主体架1的中部（如图1和图7中所示位于中间子主体架102上），该调幅单元8与中间的转向单元7对应，该调幅单元8包括调幅动力组件81、转向摇臂82和滑块83，转向摇臂82可绕轴转动地设置在主体架1上，滑块83可滑动地设置在转向摇臂82内，调幅动力组件81与滑块83连接以驱动滑块83在转向摇臂82内滑动，滑块83的两端分别通过第四拉杆115和第五拉杆116与其所在调幅单元8连接的水平驱动单元5对应的爬行单元4的两个爬行足40连接，转向摇臂82与其所在调幅单元8对应的水平驱动单元5的一端连接，水平驱动单元5的另一端与中间的转向单元7的转向动力组件71连接。请参见图7，第四拉杆115和第五拉杆116分别连接两个爬行足40中的一个爬行足的第一连接端41和另一个爬行足的第二连接端42。请参见图2、图3和图8，主体架1的中部设有柱型凸起11，转向摇臂82的中心设有柱型通孔，柱型凸起11与柱型通孔相配合从而将转向摇臂82固定在主体架1上且转向摇臂72可绕轴摆动，转向摇臂82包括上转向摇臂821和下转向摇臂822，滑块83位于上转向摇臂821和下转向摇臂822之间，调幅单元8连接的水平驱动单元5的水平摇臂53通过第六拉杆117与上转向摇臂821和下转向摇臂822连接，上转向摇臂821和下转向摇臂822靠近水平驱动单元
5的一侧均设有安装孔，第六拉杆117的一端与水平摇臂53枢接，第六拉杆117的另一端与上转向摇臂821和下转向摇臂822上的安装孔枢接，当水平摇臂53摆动时会带动转向摇臂82摆动，直行时柱型凸起11到两侧爬行足40的距离相等，两侧爬行足40的摆动角比较接近，转向时调幅动力组件81驱动滑块83滑动使得柱型凸起11到两侧爬行足40的距离发生变化，两侧爬行足40的摆动角度一侧增大一侧减小，从而增加了爬行机器人转向的灵活性。

[0023] 转向单元7也可以采用上述调幅单元8的结构形式，凡是能通过使对应爬行单元4的两个爬行足40发生偏转，从而实现爬行机器人转向的结构，均适用于转向单元7。多个转向单元7可以全部采用上述转向单元7的结构形式，也可以全部采用上述调幅单元8的结构形式，也可以一部分采用上述转向单元7的结构形式，另一部分采用上述调幅单元8的结构形式，还可以为多种能够实现转向功能的结构形式同时存在。

[0024] 该爬行机器人还包括滚动单元，滚动单元包括多个前后滚动子单元91和多个左右滚动子单元92，多个前后滚动子单元91的数量大于等于多个左右滚动子单元92的数量以保证该爬行机器人的直行效果，多个前后滚动子单元91的数量与多个左右滚动子单元92的数量之和等于多个爬行单元4的数量，且多个前后滚动子单元91和多个左右滚动子单元92分别与多个爬行单元4中的不同一个对应。请参见图1，每个前后滚动子单元91对应的爬行单元4的两个爬行足40的末端均设有第一卡槽400，每个前后滚动子单元91均包括第一前后转动滚轮911、第二前后转动滚轮912和两个第一扭簧（图中未示出），第一前后转动滚轮911通过第一扭簧固定在两个爬行足40的其中一个的第一卡槽400内，第二前后转动滚轮912通过第一扭簧固定在两个爬行足40的另一个的第一卡槽400内；每个左右滚动子单元92对应的爬行单元4的两个爬行足40的末端均设有第二卡槽410，每个左右滚动子单元92均包括第一左右转动滚轮921、第二左右转动滚轮922和两个第二扭簧（图中未示出），第一左右转动滚轮921通过第二扭簧固定在两个爬行足40的其中一个的第二卡槽410内，第二左右转动滚轮922通过第二扭簧固定在两个爬行足40的另一个的第二卡槽410内，通过设置第一扭簧和第二扭簧，提高了前后转动滚轮和左右转动滚轮的防滑能力。在一优选的实施方式中，前后滚动子单元91还包括两个刹车组件，两个刹车组件分别固定在两个爬行足40的第一卡槽400的内侧壁上，两个刹车组件分别与第一前后转动滚轮911和第二前后转动滚轮912连接以在直行时控制前后转动滚轮不转动，保证直行效果，在转换方向时松开前后转动滚轮，便于转换方向。该刹车组件可以单独控制，使其在转弯时仍然刹车，或者刹车力度减小，使其在湿滑路面上不打滑。

[0025] 在实际使用时，可以在爬行足40与主体架1铰接的一端设置摆动摇臂100，摆动摇臂100与爬行足40固定连接且摆动摇臂100与爬行足40枢接，同一爬行单元4对应的两个摆动摇臂100中，其中一个摆动摇臂100的一端与水平摇臂53通过第二拉杆113连接，该摆动摇臂100的另一端与另一个摆动摇臂100的同侧一端通过第三拉杆114连接，如此，当水平摇臂53摆动时，能够通过第二拉杆113使摆动摇臂100摆动，从而带动爬行足40摆动，且在连接部位发生损坏时只需更换摆动摇臂100即可，更换简单，节约成本；主体架1的两侧对称设有用以枢接爬行足40的枢接部分12，枢接部分12上设有枢接孔121，摆动摇臂100与枢接孔121共轴设置；同一爬行单元4的两个爬行足40之间通过加强板连接以增加爬行机器人的结构稳定性，加强板的两端分别与两个爬行足40和主体架1枢接的部分轴接，或者加强板的两端分别与两个爬行足对应的摆动摇臂100轴接；动力单元1可以包括多个动力组件，多个动力组件的数量不大于多组爬行单元的数量，多个动力组件与多个传递单元3中的不同一个连接。

[0026] 动作过程：爬行机器人在直行过程中，动力单元2驱动传递轴31转动，传递轴31带动与其相邻的传递轴31转动，传递轴31上的第一齿轮321带动第二齿轮322驱动副传递轴323转动，副传递轴323带动第二锥齿轮325转动，第二锥齿轮325带动第二副齿轮332转动从而使得主轴51转动，主轴51转动使得偏心轮52转动，进而使得水平摇臂53摆动，水平摇臂53摆动使得拉杆位置发生变化从而改变爬行足40的水平位置，同时，副传递轴323带动第一锥齿轮324转动，第一锥齿轮324带动第一副齿轮331转动从而使得垂直驱动轴61转动，垂直驱动轴61转动带动垂直输出轴62转动，垂直输出轴62通过齿轮、锥齿轮带动摇臂驱动轴111转动，摇臂驱动轴111驱动腿部摇臂411运动，腿部摇臂411带动腿中拉杆412从而使得爬行足
40上下运动；爬行机器人转向时，转向动力组件71使第一拉杆112偏转一定角度，从而使水平摇臂53也发生偏转，再通过第二拉杆113或者第六拉杆117使爬行足40发生偏转，从而使爬行机器人发生转向，调幅动力组件81驱动滑块83滑动使得柱型凸起11到两侧爬行足40的距离发生变化，两侧爬行足40的摆动角度一侧增大一侧减小，从而使转向更加灵活方便。

[0027] 本发明的爬行机器人，通过使用较少的动力元件配合合适的机械结构即实现了模仿多足昆虫行走的目的，极大地降低了生产成本和维护成本，运行可靠，可广泛应用于载人娱乐、教具等技术领域。

[0028] 本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

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