一种仿生蛇形蠕动机器人制造技术

本发明专利技术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；本发明专利技术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。

A bionic snake like peristaltic robot

【技术实现步骤摘要】
一种仿生蛇形蠕动机器人
本专利技术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。
技术介绍
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。该专利技术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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：本专利技术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。作为本专利技术更进一步的优化，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。作为本专利技术更进一步的优化，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分别通过联轴器连接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。作为本专利技术更进一步的优化，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。作为本专利技术更进一步的优化，所述的横向铰接器包括两个固定铰接座、固定滑轴、滑动槽和滑动座，两个固定铰接座均固定连接在左端的弧形框上，滑动座固定连接在右端的弧形框上，两个固定铰接座之间固定连接固定滑轴，两个固定铰接座通过固定滑轴滑动连接在滑动座的滑动槽内。作为本专利技术更进一步的优化，所述的纵向蠕动铰接器包括中心滑动球、两个十字滑动槽、前连接杆、前滑动圆块、前滑动球槽板、两个前内滑块、前球槽、前转动球体、两个前转动铰接板和两个后转动铰接板，中心滑动球的两端分别设置有两个十字滑动槽，前连接杆通过前滑动圆块滑动连接在前侧的十字滑动槽内，前连接杆固定连接在前滑动球槽板上，前滑动球槽板的两端通过两个前内滑块上下滑动连接在弧形框内，前滑动球槽板上设置有前球槽，前转动球体转动连接在前球槽内，前转动球体的上下两端分别固定连接两个前固定转轴，两个前转动铰接板的后端分别铰接在前转动球体的两个前固定转轴上，两个前转动铰接板的前端分别铰接两个后转动铰接板。作为本专利技术更进一步的优化，所述的纵向蠕动铰接器还包括后连接杆、后滑动圆块、后缓冲铰接板、后滑动球槽板、两个后内滑块、后转动球体、两个后固定转轴，后连接杆的前端通过后滑动圆块滑动连接在后侧的十字滑动槽内，后连接杆的后端固定连接后缓冲铰接板，后缓冲铰接板的后端铰接后滑动球槽板的前端，后滑动球槽板的两端通过两个后内滑块上下滑动连接在弧形框内，后转动球体转动连接在后滑动球槽板上的球槽内，后转动球体的上下两端分别固定连接两个后固定转轴。作为本专利技术更进一步的优化，所述的后转动铰接板铰接在位于前侧的弧形框的后固定转轴上。作为本专利技术更进一步的优化，所述的组合驱动扇轮和蛇身组合扇轮为组合扇轮，两个组合驱动扇轮和蛇身组合扇轮组合成360°的圆形扇轮。作为本专利技术更进一步的优化，所述的摆动调节扇轮的外端粘接橡胶。采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果为蛇头驱动装置、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。附图说明图1是本专利技术的整体的结构示意图一；图2是本专利技术的整体的结构示意图二；图3是本专利技术的局部的结构示意图；图4是本专利技术的蛇头驱动装置的结构示意图；图5是本专利技术的蛇身同步驱动装置的结构示意图；图6是本专利技术的横向铰接器的结构示意图；图7是本专利技术的连接固定外框的结构示意图；图8是本专利技术的纵向蠕动铰接器的结构示意图一；图9是本专利技术的纵向蠕动铰接器的结构示意图二；图10是本专利技术的纵向蠕动铰接器的结构示意图三。图中：蛇头驱动装置1；蛇头固定框1-1；蛇头电机固定座1-2；蛇头双轴伺服电机1-3；蛇头驱动转动轴1-4；组合驱动扇轮1-5；横向电机固定台1-6；摆动调节电机1-7；摆动调节扇轮1-8；蛇尾驱动装置2；蛇身同步驱动装置3；蛇身固定框3-1；蛇身电机固定座3-2；蛇身双轴伺服电机3-3；蛇身驱动转动轴3-4；蛇身组合扇轮3-5；连接固定外框4；弧形框4-1；中端开口4-2；横向铰接器5；固定铰接座5-1；固定滑轴5-2；滑动槽5-3；滑动座5-4；纵向蠕动铰接器6；中心滑动球6-1；十字滑动槽6-2；前连接杆6-3；前滑动圆块6-4；前滑动球槽板6-5；前内滑块6-6；前球槽6-7；前转动球体6-8；前转动铰接板6-9；后转动铰接板6-10；后连接杆6-11；后滑动圆块6-12；后缓冲铰接板6-13；后滑动球槽板6-14；后内滑块6-15；后转动球体6-16；后固定转轴6-17。具体实施方式...

【技术保护点】
1.一种仿生蛇形蠕动机器人，包括蛇头驱动装置(1)、蛇尾驱动装置(2)、多个蛇身同步驱动装置(3)、多个连接固定外框(4)、多个横向铰接器(5)和多个纵向蠕动铰接器(6)，其特征在于：所述的多个连接固定外框(4)内均固定连接有纵向蠕动铰接器(6)，纵向之间的连接固定外框(4)通过纵向蠕动铰接器(6)铰接，横向之间的连接固定外框(4)通过横向铰接器(5)滑动铰接，蛇头驱动装置(1)和蛇尾驱动装置(2)分别固定连接在前端和后端的连接固定外框(4)上，多个蛇身同步驱动装置(3)均匀固定连接在多个连接固定外框(4)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种仿生蛇形蠕动机器人，包括蛇头驱动装置(1)、蛇尾驱动装置(2)、多个蛇身同步驱动装置(3)、多个连接固定外框(4)、多个横向铰接器(5)和多个纵向蠕动铰接器(6)，其特征在于：所述的多个连接固定外框(4)内均固定连接有纵向蠕动铰接器(6)，纵向之间的连接固定外框(4)通过纵向蠕动铰接器(6)铰接，横向之间的连接固定外框(4)通过横向铰接器(5)滑动铰接，蛇头驱动装置(1)和蛇尾驱动装置(2)分别固定连接在前端和后端的连接固定外框(4)上，多个蛇身同步驱动装置(3)均匀固定连接在多个连接固定外框(4)上。


2.根据权利要求1所述的一种仿生蛇形蠕动机器人，其特征在于：所述的蛇头驱动装置(1)包括蛇头固定框(1-1)、蛇头电机固定座(1-2)、蛇头双轴伺服电机(1-3)、两个蛇头驱动转动轴(1-4)、两个组合驱动扇轮(1-5)、横向电机固定台(1-6)、摆动调节电机(1-7)和摆动调节扇轮(1-8)，蛇头固定框(1-1)固定连接在最前端的两个连接固定外框(4)上，蛇头电机固定座(1-2)固定连接在蛇头固定框(1-1)内，蛇头双轴伺服电机(1-3)固定连接在蛇头电机固定座(1-2)上，两个蛇头驱动转动轴(1-4)分别通过联轴器连接蛇头双轴伺服电机(1-3)的两个传动轴，两个蛇头驱动转动轴(1-4)均转动连接在蛇头固定框(1-1)内，两个组合驱动扇轮(1-5)分别固定连接在两个蛇头驱动转动轴(1-4)上，横向电机固定台(1-6)固定连接在蛇头固定框(1-1)内壁的两端，摆动调节电机(1-7)固定连接在横向电机固定台(1-6)内，摆动调节扇轮(1-8)固定连接在摆动调节电机(1-7)的传动轴上；所述的蛇尾驱动装置(2)的结构和连接方式与蛇头驱动装置(1)相同，蛇尾驱动装置(2)固定连接在最后端的两个连接固定外框(4)上。


3.根据权利要求2所述的一种仿生蛇形蠕动机器人，其特征在于：所述的蛇身同步驱动装置(3)包括蛇身固定框(3-1)、蛇身电机固定座(3-2)、蛇身双轴伺服电机(3-3)、两个蛇身驱动转动轴(3-4)和两个蛇身组合扇轮(3-5)，蛇身固定框(3-1)固定连接在中端的两个连接固定外框(4)上，蛇身电机固定座(3-2)固定连接在蛇身固定框(3-1)内，蛇身双轴伺服电机(3-3)固定连接在蛇身电机固定座(3-2)上，两个蛇身驱动转动轴(3-4)分别通过联轴器连接蛇身双轴伺服电机(3-3)的两个传动轴上，两个蛇身驱动转动轴(3-4)均转动连接在蛇身固定框(3-1)内，两个蛇身组合扇轮(3-5)分别固定连接在两个蛇身驱动转动轴(3-4)上。


4.根据权利要求3所述的一种仿生蛇形蠕动机器人，其特征在于：所述的连接固定外框(4)包括弧形框(4-1)和中端开口(4-2)，中端开口(4-2)左右贯穿设置在弧形框(4-1)上，蛇头固定框(1-1)固定连接在最前端的两个弧形框(4-1)上，蛇尾驱动装置(2)固定连接在最后端的两个弧形框(4-1)上，蛇身固定框(3-1)固定连接在中端的两个弧形框(4-1)上。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙英杰，
申请(专利权)人：哈尔滨学院，
类型：发明
国别省市：黑龙;23