[实用新型]一种带弹簧装置的新型可伸缩可扭动的模块化结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种带弹簧装置的新型可伸缩可扭动的模块化结构。

背景技术

目前，蛇形机器人的研究在国内外引起高度关注，由于机构设计、控制方法日趋成熟，因而蛇形机器人应用成为必然。然而，现有研究的蛇形机器人大部分只能实现可扭动功能，实现可伸缩的蛇形机器人还较少，同时具备扭动和伸缩功能的更少。并且现有的蛇形机器人多数是应用在各种危险的作业环境：灾后搜查、在存有对人体有害物质的环境中探查、或洞穴探查等，而在服务机器人领域的应用几乎没有。现有技术的缺点是：缺少同时具备伸缩和扭动能力的机构设计方案，制造成本高，结构模块化程度不高。而且现有的蛇形机器人在伸缩或者扭动过程中，由于关节处缺乏缓冲结构导致动作僵硬。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带弹簧装置的新型可伸缩可扭动的模块化结构，克服只具备单一扭动功能、成本高昂、集成度低以及没有缓冲结构等问题。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种带弹簧装置的新型可伸缩可扭动的模块化结构，包括舵机架和位于所述舵机架上下两侧的底座，所述舵机架与各侧的底座间均布置有若干个驱动机构，各所述驱动机构包括舵机、圆盘摇臂和连杆，所述舵机安装在舵机架上，所述圆盘摇臂与舵机的输出轴连接，圆盘摇臂的另一端与连杆连接，所述连杆的另一端通过缓冲装置与所述底座连接，所述缓冲装置包括若干组缓冲组件，各所述缓冲组件包括一个弹簧和一个与弹簧抵接的缓冲块。

进一步，所述缓冲装置还包括固定在底座上的缓冲座和与缓冲座连接的缓冲罩，所述缓冲座沿与缓冲罩的连接方向布置有一个滑动槽，所述滑动槽中放置有所述连杆末端的球体和一组所述缓冲组件，所述球体一侧与所述缓冲块未与弹簧抵接的一端抵接，球体另一侧与所述缓冲罩抵接，所述弹簧的另一端与所述滑动槽的一端抵接，所述球体与缓冲块沿滑动槽作往复运动。

进一步，所述缓冲块为凸台，所述缓冲块朝向缓冲罩的一端布置有第二凹槽，所述缓冲罩朝向缓冲块的一端布置有第一凹槽，所述球体放置在所述第二凹槽与第一凹槽之间的区域内，所述缓冲块朝向弹簧的一端为柱状凸起，所述柱状凸起套着所述弹簧。

进一步，所述圆盘摇臂与所述连杆相连的一端布置有第一滚动轴承和圆柱塞子部件，所述连杆与所述圆盘摇臂连接的一端布置有第一凸台，所述第一凸台贯穿第一滚动轴承的内圈并与圆柱塞子部件对接，所述圆盘摇臂的另一端布置有与舵机的输出端连接的第二滚动轴承。

进一步，所述圆柱塞子部件朝向连杆的端面中央布置有U形槽，所述第一凸台的上部为U形柱状凸起，所述圆盘摇臂通过U形槽和U形柱状凸起与连杆连接。

进一步，所述圆柱塞子部件朝向连杆的端面中央布置有U形柱状凸起，所述第一凸台的上部端面布置有U形槽，所述圆盘摇臂通过U形柱状凸起和U形槽与连杆连接。

进一步，所述舵机架为立式的一体结构或上下两部分固定连接的结构，所述舵机架的结构上下对称，舵机架上端和下端都按星型布置有若干个安装舵机的安装架。

进一步，所述舵机架上下两端的驱动机构数量均为三个，舵机架上下两端分别布置有三个安装架。

进一步，所述缓冲装置还包括固定在底座上的两个相互对接的缓冲座，所述缓冲座沿连接方向布置有滑动槽，所述滑动槽中布置有所述连杆末端的球体，所述球体两侧分别布置有一组缓冲组件，各所述缓冲组件沿着所述滑动槽布置，所述球体与所述缓冲块未与弹簧抵接的一端抵接，各所述弹簧另一端分别与滑动槽的一端抵接，所述球体与两组缓冲组件沿滑动槽作往复运动。

有益效果：本实用新型包括舵机架和位于所述舵机架上下两侧的底座，所述舵机架与各侧的底座间均布置有若干个驱动机构，各所述驱动机构包括舵机、圆盘摇臂和连杆，所述舵机安装在舵机架上，所述圆盘摇臂与舵机的输出轴连接，圆盘摇臂的另一端与连杆连接，所述连杆的另一端与所述底座连接，所述连杆与所述底座之间布置有缓冲装置，所述缓冲装置包括若干组缓冲组件，各所述缓冲组件包括一个弹簧和一个与弹簧抵接的缓冲块。本实用新型通过改进舵机的布置方式和驱动机构的结构实现了蛇形机器人既能伸缩，又能扭动能力的功能，通过在驱动机构与底座的连接处布置缓冲装置，实现了伸缩扭动过程中的减震缓冲，同时增加扭动的幅度。节省了制造成本，提高了结构模块化程度，可广泛适用于机器人技术领域。

附图说明

图1为本实用新型实施例的伸直结构图；

图2为本实用新型实施例的扭动结构图；

图3为本实用新型实施例的分解图；

图4为本实用新型实施例的底座的轴测图；