一种蜈蚣形仿蛇机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种蜈蚣形仿蛇机器人，包括控制器以及由若干行走单元首尾铰接而形成的条形主体，部分或全部行走单元的两侧中至少一侧设有与控制器的信号输入端连接的传感器，从而形成条形主体的触手；行走单元内部设有传感动力机构，传感动力机构能够带动传感器在竖直平面内上下转动。行走单元底面设有一对行走轮，分别位于左右两侧，行走轮为迈克娜姆轮；每个行走轮均由各自的行走电机提供动力；行走轮划分为左前组、左右组、左后组与右后组共四组，同组组行走轮对应的同组行走电机接收并执行控制器下发的相同控制信号。本实用新型专利技术能够克服传感器与被测对象距离较远的问题，提高测量结果的准确性；还能够减小转弯半径，提高地形适应能力。

【技术实现步骤摘要】
一种蜈蚣形仿蛇机器人
本技术涉及仿生机器人
，尤其是一种仿蛇机器人。
技术介绍
仿蛇机器人通过运动单元之间的活动连接，能够模拟出蛇的运动方式，特别适用于复杂地形的地质勘察与人员搜救等领域。但是，目前的仿蛇机器人存在的主要问题有：1）传感器设置在机身上，与被测对象距离较远，导致测量结果不准确，比如不能很好的感应地下温度、湿度、酸碱度等；2）仿蛇机器人身体较长，进行差速转向则需要较大的转弯半径，对于狭窄而蜿蜒的地形的适应能力还有待提高。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术提供一种蜈蚣形仿蛇机器人，能够克服传感器与被测对象距离较远的问题，提高测量结果的准确性；还能够减小转弯半径，提高地形适应能够。为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：一种蜈蚣形仿蛇机器人，包括控制器以及由若干行走单元首尾铰接而形成的条形主体，部分或全部行走单元的两侧中至少一侧设有与控制器的信号输入端连接的传感器，从而形成条形主体的触手；行走单元内部设有传感动力机构，传感动力机构的信号输入端用于接收控制器的控制信号；行走单元侧壁上设有过孔，传感动力机构外伸出过孔并与传感器连接，从而能够带动传感器在竖直平面内上下转动。优选的，行走单元底面设有一对行走轮，分别位于左右两侧，行走轮为迈克娜姆轮；每个行走轮均由各自的行走电机提供动力；行走轮划分为左前组、左右组、左后组与右后组共四组，同组组行走轮对应的同组行走电机接收并执行控制器下发的相同控制信号。优选的，行走单元之间通过双轴舵机铰接，双轴舵机的信号输入端用于接收控制器的控制信号。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、将传感器设置在行走单元的侧面，通过传感动力机构带动出传感器上下转动，就可以实现传感器收放，传感器向下转动能够与地面直接接触，对于较松软的地面，传感器还能伸入其内部进行探测，实现了与被测对象的直接接触，提高探测结果的准确性。2、行走轮采用迈克娜姆轮，并进行分组控制，通过控制每组行走轮的旋转方向，就能实现转弯，不受转弯半径限制，能够适应狭窄而蜿蜒的地形。3、行走单元之间通过双轴舵机铰接，这样就能更加精确的控制各行走单元在水平方向上的扭转角度，尤其对于S形行走控制具有重要作用。附图说明图1是本具体实施方式中蜈蚣形仿蛇机器人的整体外形结构示意图；图2是本具体实施方式中行走单元的内部结构示意图；图3是迈克娜姆轮的转向原理图。具体实施方式参考图1与图2所示，一种蜈蚣形仿蛇机器人，包括控制器以及由若干行走单元1首尾铰接而形成的条形主体，部分或全部行走单元1的两侧中至少一侧设有与控制器的信号输入端连接的传感器101，从而形成条形主体的触手；包括湿度传感器、温度传感器与PH值传感器。行走单元内部设有传感动力机构102，传感动力机构的信号输入端用于接收控制器的控制信号；行走单元侧壁上设有过孔，传感动力机构外伸出过孔并与传感器连接，从而能够带动传感器在竖直平面内上下转动。传感动力机构为舵机或步进电机。由于传感器形成了条形主体侧面的触手，使得机器人整体外形与蜈蚣相似，但是机器人的仿生运动是仿蛇运动，因此是具有蜈蚣外形的仿蛇机器人。控制器与传感器可通过有线连接也可通过无线连接，有线连接在行走单元上增加走线过孔。本具体实施方式中，行走单元底面设有一对行走轮，分别位于左右两侧，行走轮104为迈克娜姆轮，迈克娜姆轮的转向原理参考图3所示；每个行走轮均由各自的行走电机103提供动力；行走轮划分为左前组、左右组、左后组与右后组共四组，同组组行走轮对应的同组行走电机接收并执行控制器下发的相同控制信号。参考图3所示，需要直行时，四组行走轮转向相同；需要右转时，左前组行走轮与右后组行走轮的转向相同，右前组行走轮与左后组行走轮的转向相同；需要斜向右转时，左前组行走轮与右后组行走轮的转向相同，前组行走轮与左后组行走轮不转动。本具体实施方式中，行走单元之间通过双轴舵机2铰接，双轴舵机的信号输入端用于接收控制器的控制信号。双轴舵机两端分别通过铰接支架3、固定支架4与前后两个行走单元连接，双轴舵机2与铰接支架3铰接，双轴舵机2与固定支架4固定连接。本具体实施方式中，行走单元上安装有语音输入模块，语音输入模块的信号输出端与控制器的信号输入端连接。对输入语音预处理和特征提取。该模块支持语音搜索，语音执行命令，直接通过语音操作仿生机器人，支持中文普通话，能连续识别语音指令串。本具体实施方式中，控制器安装在首端行走单元内，控制器通过蓝牙模块或wifi模块与上位机连接，控制器能够解析上位机下发的控制命令，并控制各个行走单元；首端行走单元的前端安装有图像/视频采集模块，图像/视频采集模块与控制器的信号输入端连接。尾端行走单元上安装有与用于接收遥控信号的天线，天线与控制器的信号输入端连接。当机器人作业时，图像/视频采集模块通过控制器将图像/视频传输到上位机供工作人员查看，工作人员通过手机或遥控器发送遥控信号给天线接收，天线再转发给控制器，控制器解析遥控信号并通过PWM舵机/步进电机控制技术使机器人做出蛇类行走一样的仿生动作，保证机器人能在各种复杂地形正常工作，通过传感器获取检测数据并通过控制器上传到上位机。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜈蚣形仿蛇机器人，包括控制器以及由若干行走单元首尾铰接而形成的条形主体，其特征在于：部分或全部行走单元的两侧中至少一侧设有与控制器的信号输入端连接的传感器，从而形成条形主体的触手；行走单元内部设有传感动力机构，传感动力机构的信号输入端用于接收控制器的控制信号；行走单元侧壁上设有过孔，传感动力机构外伸出过孔并与传感器连接，从而能够带动传感器在竖直平面内上下转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种蜈蚣形仿蛇机器人，包括控制器以及由若干行走单元首尾铰接而形成的条形主体，其特征在于：部分或全部行走单元的两侧中至少一侧设有与控制器的信号输入端连接的传感器，从而形成条形主体的触手；行走单元内部设有传感动力机构，传感动力机构的信号输入端用于接收控制器的控制信号；行走单元侧壁上设有过孔，传感动力机构外伸出过孔并与传感器连接，从而能够带动传感器在竖直平面内上下转动。


2.根据权利要求1所述的蜈蚣形仿蛇机器人，其特征在于：所述传感动力机构为舵机或步进电机。


3.根据权利要求1所述的蜈蚣形仿蛇机器人，其特征在于：行走单元底面设有一对行走轮，分别位于左右两侧，行走轮为迈克娜姆轮；每个行走轮均由各自的行走电机提供动力；行走轮划分为左前组、左右组、左后组与右后组共四组，同组组行走轮对应的同组行走电机接收并执行控制器下发的相同控制信号。


4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张里，廖仕利，刘智中，陈斯，谭金焘，喻其丽，傅艳媚，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：新型
国别省市：重庆;50