蛇形机器人关节单元及蛇形机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种蛇形机器人关节单元，包括U型安装架、保持架、橡胶圈、舵机从动轴、舵机、舵机驱动轴、舵机、舵机从动轴和舵机驱动轴；U型安装架底部通过螺钉安装于保持架上，保持架底部设置橡胶圈，橡胶圈底部设置舵机，舵机的一侧设置舵机驱动轴，舵机的另一侧设置舵机从动轴；解决了现有技术中无法高仿蛇形机器人的问题。形机器人的问题。形机器人的问题。

【技术实现步骤摘要】
蛇形机器人关节单元及蛇形机器人


[0001]本技术涉及机器人领域，特别是涉及蛇形机器人关节单元及蛇形机器人。

技术介绍

[0002]在仿生机械学中，模仿生物蛇而诞生的仿生机器蛇将逐渐具备这些特性。仿生机器蛇是一种高冗余度移动机器人，具有多于确定机器人空间位置和姿态所需的自由度，使得它可摹仿生物蛇的运动状态，在许多领域具有广泛的应用前景。
[0003]在军事方面，它可以是未来战场上的重要侦察、监视和攻击武器，能以可接受的成本执行某些有价值的任务：还可用于战争危险估计、目标搜索、通信中继，监测化学、核或生物武器，侦察建筑物内部情况等，可适用于城市、丛林、沙漠甚至海洋等多种作战环境。在民用方面，与传统的以轮子或“机械腿”作为行走工具的机器人相比，由于仿生机器蛇的身体重量分布在较大的支持区域上，所以对土质松软的地域进行探测时可以显示出更强的适应性，适合对未知的区域进行探索。如在有辐射、粉尘和有毒环境中进行侦察，搜寻有毒气体或化学物质源：在地震、塌方及火灾后的废墟中搜寻灾难幸存者；在狭小和危险条件下探测和疏通管道等。在科技方面，在外太空进行探测，仿生机器蛇灵活又坚固，既可以在航空器外进行维修作业，也可以在其它星球崎岖不平的地形中自由移动以进行探测和采样：同时在实验室中，还可以为人们研究数学、力学、控制理论和人工智能等提供实验平台。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的问题，本技术提供了蛇形机器人关节单元及蛇形机器人，解决了现有技术中无法高仿蛇形机器人的问题。
[0005]本技术采用的技术方案是：一种蛇形机器人关节单元，包括U型安装架、保持架、橡胶圈、舵机从动轴、舵机、舵机驱动轴、舵机、舵机从动轴和舵机驱动轴；U型安装架底部通过螺钉安装于保持架上，保持架底部设置橡胶圈，橡胶圈底部设置舵机，舵机的一侧设置舵机驱动轴，舵机的另一侧设置舵机从动轴。
[0006]优选地，U型安装架的制造材料为钣金。
[0007]优选地，橡胶圈套在保持架的环形槽中并用胶水粘合。
[0008]优选地，橡胶圈外形为锥台状且其直径较大的一侧为开口设计，每个蛇形机器人关节单元安装两个橡胶圈且安装时橡胶圈开口方向相同，用于模拟真蛇鳞片的力学状态，使蛇形机器人往前蜿蜒运动时所受的阻力小，往后蜿蜒运动时所受的阻力大，从而提高蛇形机器人的运动效率。
[0009]优选地，保持架套在舵机外面并通过4个螺钉与U型安装架相连接，用于保护舵机和数据线的作用，同时也是橡胶圈的安装支架。
[0010]优选地，蛇形机器人，包括数个蛇形机器人关节单元；每一个蛇形机器人关节单元的U型安装架上的舵盘安装孔与下一个蛇形机器人的关节单元的舵机的舵盘依次相连。
[0011]本技术蛇形机器人关节单元及蛇形机器人的有益效果如下：
[0012]1.可以模拟真蛇鳞片的力学状态。
[0013]2.提高蛇形机器人的运动效率。
附图说明
[0014]图1为本技术蛇形机器人图。
[0015]图2为本技术蛇形机器人关节单元图。
[0016]图3为本技术蛇形机器人关节单元爆炸图。
[0017]图4为本技术蛇形机器人关节单元装配图。
[0018]附图标记：1
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U型安装架、2
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保持架、3
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橡胶圈、4
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舵机从动轴、5
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舵机、6
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舵机驱动轴、7
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舵机。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。
[0020]下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0021]如图2至3所示，一种蛇形机器人关节单元，包括U型安装架1、保持架2、橡胶圈3、舵机从动轴4、舵机5、舵机驱动轴6、舵机7、舵机从动轴8和舵机驱动轴9；U型安装架1底部通过螺钉安装于保持架2上，保持架2底部设置橡胶圈3，橡胶圈3底部设置舵机5，舵机5的一侧设置舵机驱动轴6，舵机5的另一侧设置舵机从动轴4。
[0022]本实施方案的U型安装架1的制造材料为钣金。
[0023]本实施方案的橡胶圈3套在保持架的环形槽中并用胶水粘合。
[0024]本实施方案的橡胶圈3外形为锥台状且其直径较大的一侧为开口设计，每个蛇形机器人关节单元安装两个橡胶圈且安装时橡胶圈开口方向相同，用于模拟真蛇鳞片的力学状态，使蛇形机器人往前蜿蜒运动时所受的阻力小，往后蜿蜒运动时所受的阻力大，从而提高蛇形机器人的运动效率。
[0025]本实施方案的保持架2套在舵机外面并通过4个螺钉与U型安装架1相连接，用于保护舵机和数据线的作用，同时也是橡胶圈的安装支架。
[0026]如图1所示，本实施方案的蛇形机器人，包括数个蛇形机器人关节单元；每一个蛇形机器人关节单元的U型安装架上的舵盘安装孔与下一个蛇形机器人的关节单元的舵机的舵盘依次相连。
[0027]本实施方案在实施时，一种蛇形机器人关节单元的结构，尤其是一种通过同一种关节单元相互连接就可以装配出蛇形机器人正交结构的关节单元。该关节单元由U型安装架、保持架、橡胶圈以及舵机组成。U型安装架1使用钣金折弯制造，通过4个螺钉与舵机纹孔相连，连接后U型安装架1舵盘安装孔的轴线与舵机舵盘轴线程空间垂直状态。保持架套在舵机外面通过4个螺钉与U型安装架1相连接，起到保护舵机和数据线的作用，同时也是橡胶圈3的安装支架。橡胶圈3套在保持架的环形槽中，并用胶水粘合，橡胶圈3外形程锥台状，且直径较大的一侧为开口设计，每个关节单元安装两个橡胶圈3，且安装时橡胶圈3开口方向
相同，如此便可以模拟真蛇鳞片的力学状态，使蛇形机器人往前蜿蜒运动时所受的阻力小，往后蜿蜒运动时所受的阻力大，从而提高蛇形机器人的运动效率。同时橡胶圈3还可以起到增加蛇形机器人外表面摩擦力的作用，从而可以在蛇形机器人进行环抱物体攀爬时为其提供较大的摩擦力。蛇形机器人总体装配时，上一个关节单元的U型安装架上的舵盘安装孔与下一个关节单元的舵机的舵盘相连，重复这种方式，完成蛇形机器人装配。该方案可以根据需求进行蛇形机器人关节数量的增减。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蛇形机器人关节单元，其特征在于，包括U型安装架（1）、保持架（2）、橡胶圈（3）、舵机从动轴（4）、舵机（5）和舵机驱动轴（6）；所述U型安装架（1）底部通过螺钉安装于保持架（2）上，所述保持架（2）底部设置橡胶圈（3），所述橡胶圈（3）底部设置舵机（5），所述舵机（5）的一侧设置舵机驱动轴（6），所述舵机（5）的另一侧设置舵机从动轴（4）。2.根据权利要求1所述的蛇形机器人关节单元，其特征在于，所述U型安装架（1）的制造材料为钣金。3.根据权利要求1所述的蛇形...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐伟，斯琴图雅，边慧龙，常艺文，葛靖伟，宣奎强，宋玮，王恩博，
申请(专利权)人：内蒙古民族大学，
类型：新型
国别省市：