[发明专利]一种仿生蛇形蠕动机器人

说明书

本发明涉及蛇形机器人领域，更具体的说是一种仿生蛇形蠕动机器人，包括蛇头驱动装置、蛇尾驱动装置、多个蛇身同步驱动装置、多个连接固定外框、多个横向铰接器和多个纵向蠕动铰接器，所述的多个连接固定外框内均固定连接有纵向蠕动铰接器，纵向之间的连接固定外框通过纵向蠕动铰接器铰接，横向之间的连接固定外框通过横向铰接器滑动铰接，蛇头驱动装置和蛇尾驱动装置分别固定连接在前端和后端的连接固定外框上；本发明的有益效果为可以使装置仿蛇形拱起蠕动进行运动，通过其蠕动快速移动并翻越障碍物；装置的自由度高，可调节和运动的角度范围大，实用范围广；可以在蠕动前进过程中通过高自由度的摆动调节运动方向。

技术领域

本发明涉及蛇形机器人领域，更具体的说是一种仿生蛇形蠕动机器人。

背景技术

专利号为CN201410075903.6公开了一种具有蠕动和摆动功能的蛇形机器人，包括蛇头、蛇尾及安装在所述蛇头和蛇尾之间且首尾顺次相连的多个关节模块，各关节模块均包括关节模块本体，各关节模块本体的前侧设置有摆动部、中间设置有蠕动部、后侧设置有转动部。该发明在传统的蛇形摆动运动的基础上增加了蠕动运动功能，使得蛇形机器人不仅可以在宽阔空间中实现蛇形的蜿蜒摆动运动，还可以在狭窄空间中实现类似于蚯蚓的蠕动运动，扩大了蛇形机器人的环境适应能力。但是该设备蠕动传动的运动效率低，无法通过蠕动翻越障碍。

发明内容

本发明的目的是提供一种仿生蛇形蠕动机器人，其有益效果为可以使装置仿蛇形拱起蠕动进行运动，通过其蠕动快速移动并翻越障碍物；装置的自由度高，可调节和运动的角度范围大，实用范围广；可以在蠕动前进过程中通过高自由度的摆动调节运动方向。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

本发明的目的是提供一种仿生蛇形蠕动机器人，包括蛇头驱动装置、蛇尾驱动装置、多个蛇身同步驱动装置、多个连接固定外框、多个横向铰接器和多个纵向蠕动铰接器，所述的多个连接固定外框内均固定连接有纵向蠕动铰接器，纵向之间的连接固定外框通过纵向蠕动铰接器铰接，横向之间的连接固定外框通过横向铰接器滑动铰接，蛇头驱动装置和蛇尾驱动装置分别固定连接在前端和后端的连接固定外框上，多个蛇身同步驱动装置均匀固定连接在多个连接固定外框上。

作为本发明更进一步的优化，所述的蛇头驱动装置包括蛇头固定框、蛇头电机固定座、蛇头双轴伺服电机、两个蛇头驱动转动轴、两个组合驱动扇轮、横向电机固定台、摆动调节电机和摆动调节扇轮，蛇头固定框固定连接在最前端的两个连接固定外框上，蛇头电机固定座固定连接在蛇头固定框内，蛇头双轴伺服电机固定连接在蛇头电机固定座上，两个蛇头驱动转动轴分别通过联轴器连接蛇头双轴伺服电机的两个传动轴，两个蛇头驱动转动轴均转动连接在蛇头固定框内，两个组合驱动扇轮分别固定连接在两个蛇头驱动转动轴上，横向电机固定台固定连接在蛇头固定框内壁的两端，摆动调节电机固定连接在横向电机固定台内，摆动调节扇轮固定连接在摆动调节电机的传动轴上；所述的蛇尾驱动装置的结构和连接方式与蛇头驱动装置相同，蛇尾驱动装置固定连接在最后端的两个连接固定外框上。

作为本发明更进一步的优化，所述的蛇身同步驱动装置包括蛇身固定框、蛇身电机固定座、蛇身双轴伺服电机、两个蛇身驱动转动轴和两个蛇身组合扇轮，蛇身固定框固定连接在中端的两个连接固定外框上，蛇身电机固定座固定连接在蛇身固定框内，蛇身双轴伺服电机固定连接在蛇身电机固定座上，两个蛇身驱动转动轴通过联轴器分别连接在蛇身双轴伺服电机的两个传动轴上，两个蛇身驱动转动轴均转动连接在蛇身固定框内，两个蛇身组合扇轮分别固定连接在两个蛇身驱动转动轴上。

作为本发明更进一步的优化，所述的连接固定外框包括弧形框和中端开口，中端开口左右贯穿设置在弧形框上，蛇头固定框固定连接在最前端的两个弧形框上，蛇尾驱动装置固定连接在最后端的两个弧形框上，蛇身固定框固定连接在中端的两个弧形框上。