[发明专利]一种可实现无轮式与有轮式交互的蛇形机器人

权利要求书

1.一种可实现无轮式与有轮式交互的蛇形机器人，其特征在于：它包括蛇头模块(1)、供能模块(2)、蛇身模块(3)、多个被动轮伸缩模块(4)和蛇尾模块(5)；所述的蛇头模块(1)、供能模块(2)、蛇身模块(3)和蛇尾模块(5)顺次连接形成无轮式蛇形机器人；蛇身模块(3)的两侧侧壁上分别对称安装若干个被动轮伸缩模块(4)，实现蛇形机器人有轮模式与无轮模式的切换；

每个被动轮伸缩模块(4)包括驱动机构(401)、三连杆机构和从动轮(405)；所述驱动机构(401)的连接端铰连接在蛇身模块(3)的侧壁上，驱动机构(401)的驱动端与三连杆机构的一端铰连接，三连杆机构的另一端与从动轮(405)铰连接；所述的驱动机构(401)通过驱动三连杆机构的弯折与伸直实现从动轮(405)的上抬与下放。

2.根据权利要求1所述的一种可实现无轮式与有轮式交互的蛇形机器人，其特征在于：所述的三连杆机构包括连杆一(402)、连杆二(403)与连杆三(404)，连杆一(402)的一端铰连接在蛇身模块(3)的侧壁上，连杆一(402)的另一端与连杆二(403)的一端铰连接，连杆二(403)的另一端与连杆三(404)的中间位置铰连接，连杆三(404)的顶端铰连接在蛇身模块(3)的侧壁上，连杆三(404)的底端与从动轮(405)铰连接；驱动机构(401)的驱动端铰连接在连杆一(402)的中间位置上，以实现连杆一(402)与连杆二(403)之间的弯折与伸直。

3.根据权利要求2所述的一种可实现无轮式与有轮式交互的蛇形机器人，其特征在于：所述的驱动机构(401)为记忆合金弹簧，记忆合金弹簧的一端连接在蛇身模块(3)的侧壁上，记忆合金弹簧的另一端连接在连杆一(402)的中间位置上。

4.根据权利要求1所述的一种可实现无轮式与有轮式交互的蛇形机器人，其特征在于：所述的蛇头模块(1)包括控制板、深度相机(101)、蛇头底座(102)和蛇头上盖(103)；所述的蛇头上盖(103)与蛇头底座(102)上下相对设置并形成蛇头空腔，所述的控制板处于蛇头空腔内；所述的深度相机(101)固定安装在蛇头底座(102)的前端。

5.根据权利要求4所述的一种可实现无轮式与有轮式交互的蛇形机器人，其特征在于：所述的供能模块(2)包括电池、供能舱底座(201)、供能舱上盖(202)、偏航舵机(203)和两块舵机固定板Ⅰ(204)，所述的供能舱上盖(202)与供能舱底座(201)上下相对设置并形成电池安装舱；所述的电池安装在电池安装舱内，并给深度相机(101)和控制板供电；所述的两块舵机固定板Ⅰ(204)左右相对安装在供能舱底座(201)的一端，偏航舵机(203)的机身安装在两块舵机固定板Ⅰ(204)之间；所述的供能模块(2)与蛇头模块(1)远离深度相机(101)的一端进行连接，所述蛇身模块(3)的一端与供能模块(2)的偏航舵机(203)的输出端相连接。

6.根据权利要求5所述的一种可实现无轮式与有轮式交互的蛇形机器人，其特征在于：所述的蛇身模块(3)是由多个关节单元顺次连接而成，相邻的两个关节单元之间正交设置，其中，左右偏转的关节单元作为偏航关节，上下偏转的关节单元作为俯仰关节。

7.根据权利要求6所述的一种可实现无轮式与有轮式交互的蛇形机器人，其特征在于：所述的被动轮伸缩模块(4)安装在俯仰关节上。

8.根据权利要求7所述的一种可实现无轮式与有轮式交互的蛇形机器人，其特征在于：所述蛇身模块(3)的首个关节单元与尾部关节单元均为偏航关节。