用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块及其蛇形机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块以及蛇形机器人，其包括第一关节单元和第二关节单元，第一关节单元和第二关节单元均包括旋转关节和连接关节，旋转关节上转动设有连接关节，且第一关节单元设于第二关节单元的前端，第二关节单元中的仓体连接板通过连接件固定于第一关节单元中的关节连接板凹槽上，且第二关节单元与第一关节单元共同组成正交关节模块。本发明专利技术各个模块之间均采用凹槽和凸块插接的方式，且能够灵活便捷地组装和拆卸，同时在各模块的两侧亦能设置从动轮组件，可以根据环境需求灵活地安装或卸掉从动轮，有利于应用于平坦环境或者其它复杂地形环境，具有可重构性和环境适应性高的优点。具有可重构性和环境适应性高的优点。具有可重构性和环境适应性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块及其蛇形机器人


[0001]本专利技术属于蛇形机器人
，特别涉及一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块及其蛇形机器人。

技术介绍

[0002]蛇形机器人模仿生物蛇的形态特征和运动方式，具有多种运动模态、结构柔性高、复杂地形适应性强等特点，能够在人类难以到达的环境中工作，代替人类完成复杂、危险的作业，例如地震废墟现场搜救、井下毒体探测、桥梁缆索损伤侵蚀检查、核电站辐射检测等。大多数蛇形机器人仿照蛇的无附肢结构，采用重复的关节模块构成机器人身体，使机器人形成高冗余度结构，不同的关节模块可以互相备份，不会因某一模块的失效而使机器人停止工作，而具有高度的扩展性、维护性和可靠性，且多模块协同工作时可提高工作效率。
[0003]目前现有的蛇形机器人的关节连接方式，有平行连接、正交连接、P
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R连接和万向连接，平行连接的只适用于平面运动，P
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R连接和万向连接的形式复杂；正交连接为相邻两个关节的转轴相互垂直，运动范围虽小于P
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R连接和万向连接，但控制驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，其特征在于，其包括第一关节单元和第二关节单元，所述第一关节单元和第二关节单元均包括旋转关节和连接关节，所述旋转关节包括第一仓体、第一仓体盖板、第一舵机、左法兰盘和右法兰盘，所述第一仓体的前端设有仓体连接板，且所述第一仓体中设有所述第一舵机，所述第一仓体盖板盖合于所述第一仓体上，且所述第一舵机的左右两侧分别与所述第一仓体及所述第一仓体盖板固定连接，所述左法兰盘设于所述第一仓体上的第一通孔处，且所述第一舵机的第一输出轴与所述左法兰盘中间处的轴孔连接，所述右法兰盘设于所述第一仓体盖板上的第二通孔处，且所述第一舵机中第二输出轴上的输出齿轮与所述右法兰盘中间处的齿轮孔通过轮齿啮合传动连接，所述旋转关节的后端转动设有所述连接关节，且所述连接关节包括对称设于所述旋转关节两侧的左连接关节板和右连接关节板，所述左连接关节板的前端与所述左法兰盘连接，所述右连接关节板的前端与所述右法兰盘连接，且所述左连接关节板和右连接关节板的后端均设有关节连接板，且所述关节连接板的各侧面均设有关节连接板凹槽；所述第一关节单元设于所述第二关节单元的前端，且所述第一关节单元中第一舵机输出轴的中心轴线垂直于所述第二关节单元中第一舵机输出轴的中心轴线，所述第二关节单元中的仓体连接板通过连接件固定于所述第一关节单元中的关节连接板凹槽上，且所述第二关节单元与所述第一关节单元共同组成正交关节模块，通过分别控制所述第一关节单元和第二关节单元中的第一舵机转动，能实现所述正交关节模块俯仰方向以及偏航方向的旋转运动。2.根据权利要求1所述的用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，其特征在于，所述第一舵机呈长方体结构，所述第一舵机相对的两个侧面分别设有所述第一输出轴和第二输出轴，且所述第二输出轴上设有输出齿轮。3.根据权利要求2所述的用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，其特征在于，所述第一仓体的侧面设有第一通孔，且所述第一通孔的中心轴线与所述第一舵机中第一输出轴的中心轴线重合，所述第一仓体盖板上设有第二通孔，且所述第二通孔的中心轴线与所述第一舵机中第二输出轴的中心轴线重合。4.根据权利要求1所述的用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，其特征在于，所述左连接关节板以及右连接关节板中的关节连接板上均设有关节连接孔，且所述仓体连接板的各侧面均设有仓体连接孔，连接件穿过所述关节连接孔以及所述仓体连接孔，将所述左连接关节板以及右连接关节板与所述仓体连接板固定连接。5.根据权利要求4所述的用于可重构式蛇形机器人的正交关节模...

【专利技术属性】
技术研发人员：郜志英，吴兆林，刘旭鹏，张棚，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：