[发明专利]一种用于仿生蛇形机器人的转向机构

说明书

本发明公开了一种用于仿生蛇形机器人的转向机构，包括前箱体、球铰盘导轨、球铰盘、短球头杆、连接板、后箱体、长球头杆、导杆、联轴器和丝杠，球铰盘导轨通过螺栓连接固定在前箱体上，球铰盘滑动连接在球铰盘导轨上，球铰盘导轨和球铰盘均设有三个，短球头杆和长球头杆均安装在球铰盘的右侧，连接板安装在短球头杆的另一端，连接板上固定有丝杠螺母和直线轴承，导杆穿过直线轴承并固定在后箱体上，后箱体的右侧安装有轴承，丝杠依次穿过丝杠螺母和轴承连接在联轴器的左端，联轴器的右端链接电机的转轴。本发明可以实现两个箱体之间多角度的转向，同时具有可变角度大、力学性能好、结构简单、定位精确的优点，改善了蛇形机器人的运动性能。

技术领域

本发明涉及仿生蛇形机器人技术领域，具体是一种用于仿生蛇形机器人的转向机构。

背景技术

仿生蛇形机器人作为一类新型可移动柔性机器人，以其具有的多步态运动能力以及出色的环境适应能力，成为当今机器人领域研究的一个热点。转向机构起到连接两个躯体单元并输出运动作用。转向机构设计的合理与否，直接决定了蛇形机器人的运动性能。蛇形机器人所用的转向机构，应具有可变角度大、力学性能优良、运动精确等优点。

目前所公布的蛇形机器人转向机构大多具有结构复杂、可维护性差和力学性能差等缺点，不适用于较大结构及承载情况下的蛇形机器人要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力学性能优良、运动精确的用于仿生蛇形机器人的转向机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于仿生蛇形机器人的转向机构，包括前箱体、球铰盘导轨、球铰盘、短球头杆、连接板、后箱体、长球头杆、导杆、联轴器和丝杠，所述球铰盘导轨通过螺栓连接固定在前箱体上，所述球铰盘滑动连接在球铰盘导轨上，所述球铰盘导轨和球铰盘均设有三个，所述短球头杆和长球头杆均安装在球铰盘的右侧，所述连接板安装在短球头杆的另一端，所述长球头杆的另一端连接在所述后箱体上，所述连接板上固定有丝杠螺母和直线轴承，所述导杆穿过直线轴承并固定在后箱体上，后箱体的右侧安装有轴承，所述丝杠依次穿过所述丝杠螺母和轴承连接在联轴器的左端，所述联轴器的右端链接电机的转轴。

作为本发明进一步的方案：所述导杆共设有四根。

作为本发明进一步的方案：所述的三个球铰盘导轨之间彼此夹角均为120°，且三个球铰盘导轨的交点与所在的前箱体的表面中心重合，长球头杆连接的球铰盘所配合的球铰盘导轨位于所在的前箱体的表面的中线上。

作为本发明进一步的方案：所述球铰盘导轨为T型结构。

作为本发明进一步的方案：所述的球铰盘由球铰盘上盖、球铰盘下盖和球铰盘底座构成，球铰盘上盖与球铰盘下盖之间通过四根螺钉连接，球铰盘下盖与球铰盘底座也通过四根螺钉连接。

作为本发明进一步的方案：所述的连接板通过螺纹连接固定在短球头杆的螺纹端，短球头杆与连接板具有垂直关系，丝杠螺母通过螺钉连接固定在连接板上，直线轴承通过螺纹连接固定在连接板上。

作为本发明再进一步的方案：所述的导杆通过螺纹连接固定在后箱体上，且导杆垂直于所在的后箱体的表面；所述导杆穿过直线轴承使连接板与所在的后箱体的表面平行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可以实现两个箱体之间多角度的转向，同时具有可变角度大、力学性能好、结构简单、定位精确的优点，改善了蛇形机器人的运动性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中球铰盘的结构示意图。

图3为本发明中连接板的结构示意图。

具体实施方式