[发明专利]气囊行进式蛇形爬行机器人

权利要求书

1.一种气囊行进式蛇形爬行机器人，其特征在于，其包括多个行进单元、转向单元及设置于所述首尾两端行进单元上的侦测单元，

每个所述行进单元均包括机架、行进电机、主动齿轮、从动齿轮、传动轴和气囊，所述机架呈柱形框架结构，且所述机架第一端和第二端的中间处分别设有电机安装槽和电源容置槽，且所述电机安装槽与所述电源容置槽相连通，所述行进电机设于所述电机安装槽中，且所述行进电机的输出轴与所述主动齿轮连接，所述机架中沿所述电机安装槽的圆周方向均布设有传动轴通孔，所述传动轴设于所述传动轴通孔中，且所述传动轴的第一端通过轴承支撑于所述机架上，所述传动轴的第二端穿过轴承与所述从动齿轮连接，且所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合传动，所述传动轴通孔的侧壁上设有螺旋形导向槽，且所述螺旋形导向槽的两端分别与所述机架侧面的气囊入口和气囊出口相连通，所述气囊设于所述机架外侧，且所述气囊呈圆环形薄膜管状结构，所述气囊包括压缩部、过渡部及膨胀部，所述气囊的压缩部沿所述螺旋形导向槽缠绕于所述传动轴的侧壁上，且所述气囊的过渡部分别位于所述螺旋形导向槽的两端端口与所述气囊入口及气囊出口之间，所述气囊的膨胀部设于所述机架外侧且紧贴所述机架外壁；

所述转向单元设于相邻两个所述行进单元之间，且所述转向单元通过环形端板与所述行进单元中的机架固定连接，所述转向单元包括气动球铰、环形端板、气泵和钢丝绳，所述气动球铰的两端均设于所述环形端板的端板圆槽中，且所述气动球铰由多个气动圆盘相连组成，所述气动球铰的中间处设有圆柱空腔，且所述圆柱空腔内壁上有均布设有扇形柱体，所述扇形柱体中设有扇形通路将所述多个气动圆盘相连通，且所述气动圆盘呈内部空腔结构，所述气动圆盘内部通过辐条式隔板将所述气动圆盘内腔均匀分为多个气腔，且每个所述气腔的内环壁上均设有与所述扇形通路相对应的第一通孔，且所述第一通孔与所述扇形通路相连通，所述气泵均布设于所述机架侧面的气泵安装槽中，且所述气泵的出气口通过气管与所述不同气腔对应的所述扇形通路相连通，所述钢丝绳设于所述圆柱空腔中，且所述钢丝绳的两端均与所述环形端板固定连接。

2.根据权利要求1所述的气囊行进式蛇形爬行机器人，其特征在于，所述传动轴通孔的侧壁上设有截面为半圆形的螺旋形导向槽，且每个所述传动轴通孔中螺旋形导向槽的螺旋方向均相同。

3.根据权利要求1所述的气囊行进式蛇形爬行机器人，其特征在于，所述气囊入口和气囊出口均呈锥台结构状，且所述气囊入口和气囊出口形成截面向所述机架外侧方向逐渐增大的通孔。

4.根据权利要求1所述的气囊行进式蛇形爬行机器人，其特征在于，所述气囊的膨胀部最外端到所述机架截面中心的距离大于所述机架的截面半径。

5.根据权利要求1所述的气囊行进式蛇形爬行机器人，其特征在于，所述环形端板的第一端与所述机架固定连接，且所述环形端板的第二端设有端板圆槽，所述气动球铰的外径等于所述端板圆槽的内径。

6.根据权利要求1所述的气囊行进式蛇形爬行机器人，其特征在于，所述气动圆盘内部通过3组辐条式隔板将所述气动圆盘内腔均匀分为第一气腔、第二气腔及第三气腔，且所述第一气腔、第二气腔及第三气腔的内环壁上均设有第一通孔，且每组所述辐条式隔板与所述第一通孔的中心轴线之间的夹角为60度。

7.根据权利要求6所述的气囊行进式蛇形爬行机器人，其特征在于，所述第一通孔的中心轴线与所述气动圆盘的中心轴线相垂直。

8.根据权利要求1所述的气囊行进式蛇形爬行机器人，其特征在于，所述扇形通路的一端设有通路入口，且所述气管的第一端通过所述环形端板上的进气口与所述通路入口相连接，所述气管的第二端与所述气泵的出气口相连接。

9.根据权利要求1所述的气囊行进式蛇形爬行机器人，其特征在于，所述侦测单元包括摄像头和连接法兰，所述摄像头设于所述连接法兰上，且所述连接法兰通过螺栓与机器人首尾两端行进单元中的机架固定连接。