一种气体传动蛇形机器人制造技术

一种气体传动蛇形机器人，属于仿生机器人技术领域。所述气体传动机器人包括柔性材料袋、分隔气体膜、分隔气体装置、收放柔性袋圆柱体、充抽气体驱动装置、皮带驱动装置。所述柔性材料袋由可折叠的柔性材料制成呈圆柱状并且具有密闭性，并且其内部充入一定量气体，所述柔性材料袋由内部分隔气体膜和分隔气体装置将所述柔性材料袋分隔成八个密闭空间，前后两个密闭空间为一组共四组，通过分别控制四个充抽气体装置的功率，来控制四组密闭空间膨胀收缩速度进而控制蛇形机器人的运动速度和运动方向，还可以控制其向前或向后运动。本发明专利技术使用柔性材料袋大大减轻了重量；遇到复杂、狭小的空间环境，可通过改变横截面面积来越障；可以向前或向后运动。以向前或向后运动。以向前或向后运动。

【技术实现步骤摘要】
一种气体传动蛇形机器人


[0001]本专利技术涉及一种气体传动蛇形机器人，属于仿生机械人


技术介绍

[0002]近几年来，仿生机器人学正在机器人领域占有越来越重要的位置，蛇形机器人由于其结构的特殊性，已成为仿生领域的研究热点，传统的蛇形机器人都使用金属机械结构如平行连接关节、正交连接关节、万向节连接关节、P
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R关节等控制运动方向，这种蛇形机器人不仅笨重而且不灵活，而且现有的蛇形机器人不能反向运动。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种气体传动蛇形机器人，用于探险、救援、医疗等复杂、狭小、危险的环境。
[0004]实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：包括柔性材料袋、分隔气体膜、分隔气体装置、收放柔性袋圆柱体、充抽气体驱动装置、皮带驱动装置；所述柔性材料袋为可折叠的柔性材料制成呈圆柱状并且具有密闭性，并且其内部充入一定量气体，所述柔性材料袋外表面有一定的摩擦力，使气体传动蛇形机器人与地面产生摩擦力从而转化为向前的驱动力，所述柔性材料袋由分隔气体装置的头部滚珠和内部气体支撑，折叠收缩后穿过所述收放柔性袋圆柱体内，并且在穿过收放柔性袋圆柱体内时接触皮带驱动装置中的皮带外表面与所述柔性材料袋产生摩擦使所述柔性材料袋产生向前的力，从而促进所述柔性材料袋内循环，从而为蛇形机器人提供驱动力，所述收放柔性袋圆柱体为中空的圆柱体且位于整体结构中心位置，所述收放柔性袋圆柱体中心面安装有四个平行中轴线且相互垂直的所述皮带驱动装置；
[0005]所述分隔气体膜由可折叠防水不透气材料制成将整体柔性袋平分为八个密闭空间，所述分隔气体膜套在所述分隔气体装置上可随着所述分隔气体装置和所述柔性材料袋收缩而收缩，从而保证气体传动蛇形机器人内平分的八个密闭空间始终保持密闭性；
[0006]所述充抽气体驱动装置为四个与所述收放柔性袋圆柱体平行且圆周排列，每个充抽气体驱动装置分别安装在上下两个密闭空间中心位置；
[0007]所述充抽流体驱动装置由充抽流体部分装置组成，所述充抽流体部分装置包括压力通气口、缸体、通气孔、前挡板、堵气孔橡胶塞、堵气孔橡胶塞外沿、密封橡胶圈、后挡板、连接柱、电机、壳体，所述缸体上端安装有所述压力通气口，所述压力通气口由开有十字形开口的可逆形变材料制成，所述缸体内部包括所述前挡板、所述密封橡胶圈、所述后挡板，所述密封橡胶圈与所述缸体内壁接触，所述前挡板和所述后挡板与所述缸体内壁留有一定缝隙，留有的缝隙小于所述密封橡胶圈的直径，所述密封橡胶圈和所述堵气孔橡胶塞在所述前挡板和所述后挡板中且与两板间留有一定间隙，所述前挡板和所述后挡板上开有两个对称所述通气孔，所述前后两挡板的所述通气孔与所述堵气孔橡胶塞过盈配合，所述堵气孔橡胶塞边部有所述堵气孔橡胶塞外沿，所述堵气孔橡胶塞与所述连接柱和所述电机相连
接，所述电机与所述壳体固定连接。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0009]1、蛇形机器人将被用于复杂、狭小的危险地方执行任务，传统蛇形机器人不能改变体积使得在一些复杂、狭小的环境不能顺利完成任务，本专利技术可以通过改变体内的气体量，从而改变横截面面积的方式穿过一些复杂、狭小的环境；2、本专利技术使用充抽气体装置驱动蛇形机器人，向前运动时充抽气体装置从后端密闭空间抽取气体向前端密闭空间输送，使得前端膨胀后端收缩从而使蛇形机器人向前运动，向后运动时充抽气体装置从前端密闭空间抽取气体向后端密闭空间输送，使得后端膨胀前端收缩从而使蛇形机器人向后运动，从而使本专利技术蛇形机器人可以向前或向后运动；
[0010]3、本专利技术使用柔性材料袋和四个充抽气体装置，通过分别控制四个充抽气体装置的功率，来控制前后两个密闭空间为一组的四组共八个密闭空间膨胀收缩速度来控制蛇形机器人的运动速度和运动方向。相较于传统的蛇形机器人使用金属机械结构控制运动方向更加灵活，重量更轻、运输更加方便。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的整体前视剖面结构示意图；
[0012]图2为本专利技术的整体俯视剖面结构示意图；
[0013]图3为本专利技术的分隔气体装置部分结构示意图；
[0014]图4为本专利技术的充抽气体驱动装置部分结构示意图；
[0015]图5为本专利技术的充抽气体装置的内部剖面结构示意图；
[0016]图6为本专利技术的皮带驱动装置部分结构示意图；
[0017]图中标记说明：1、柔性材料袋；2、分隔气体膜；3、分隔气体装置；4、收放柔性袋圆柱体；5、充抽气体驱动装置；6、皮带驱动装置；31、滚珠；32、可伸缩圆柱；33、后端圆柱；34、弹簧；51、充抽气体部分装置；52、条形齿轮；53、间歇齿轮；54、从动齿轮；55、主动齿轮；56、轴；57、电机；510、压力通气口；511、缸体；512、通气孔；513、前挡板；514、堵气孔橡胶塞；515、堵气孔橡胶塞外沿；516、密封橡胶圈；517、后挡板；518连接柱、；519、电机；520、壳体；61、从动皮带轮；62、压轮；63、主动皮带轮；64、电机；65、皮带。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]具体实施方式一：如图1～图2所示，本专利技术披露了一种气体传动蛇形机器人，包括柔性材料袋1、分隔气体膜2、分隔气体装置3、收放柔性袋圆柱体4、充抽气体驱动装置5、皮带驱动装置6；
[0020]所述气体传动蛇形机器人的外面由所述柔性材料袋1围成，所述柔性材料袋1由可折叠的柔性材料制成承圆柱状且密闭其内部充入一定量气体，所述柔性材料袋1外表面有一定的摩擦力，使气体传动蛇形机器人与地面产生摩擦力从而转化为向前的驱动力，所述
柔性材料袋1由所述分隔气体装置3的头部滚珠31和内部气体支撑，折叠收缩后穿过所述收放柔性袋圆柱体4内，并且在穿过所述收放柔性袋圆柱体4内时接触所述皮带驱动装置6中的皮带65外表面并与所述柔性材料袋1产生摩擦使所述柔性材料袋1产生向前的力，从而促进所述柔性材料袋前端膨胀后端收缩不断循环，所述柔性材料袋外表面与地面产生摩擦力，从而为蛇形机器人提供驱动力，所述收放柔性袋圆柱体4为中空的圆柱体且位于整体结构中心位置，所述收放柔性袋圆柱体4中安装有四个所述皮带驱动装置6，所述皮带驱动装置6圆周分布在所述收放柔性袋圆柱体4上；
[0021]所述分隔气体膜2由可折叠防水不透气材料制成，并将整体柔性袋平分为八个密闭空间，所述分隔气体膜2套在所述分隔气体装置3上可随着所述分隔气体装置3和所述柔性材料袋1收缩而收缩，从而保证气体传动蛇形机器人内平分的八个密闭空间始终保持密闭性。所述收放柔性袋圆柱体4中安装有四个所述皮带驱动装置6，所述皮带驱动装置6圆周分布在所述收放柔性袋圆柱体4上，四个所述充抽气体驱动装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体传动蛇形机器人，其特征在于，包括柔性材料袋(1)、分隔气体膜(2)、分隔气体装置(3)、收放柔性袋圆柱体(4)、充抽气体驱动装置(5)、皮带驱动装置(6)；所述柔性材料袋(1)由可折叠的柔性材料制成呈圆柱状并且具有密闭性，并且其内部充入一定量气体，所述柔性材料袋(1)外表面有一定的摩擦力，所述柔性材料袋(1)由所述分隔气体装置(3)的头部滚珠(31)和内部气体支撑，折叠收缩后穿过所述收放柔性袋圆柱体(4)内，并且在穿过所述收放柔性袋圆柱体(4)内时接触所述皮带驱动装置(6)中的皮带(65)外表面与所述柔性材料袋(1)产生摩擦使所述柔性材料袋(1)产生向前的力，所述收放柔性袋圆柱体(4)为中空的圆柱体且位于整体结构中心位置，所述收放柔性袋圆柱体(4)中安装有多个所述皮带驱动装置(6)，所述皮带驱动装置(6)圆周分布在所述收放柔性袋圆柱体(4)上；所述分隔气体膜(2)由可折叠防水不透气材料制成，将整体柔性袋平分为多个密闭空间，所述分隔气体膜(2)套在所述分隔气体装置(3)上可随着所述分隔气体装置(3)和所述柔性材料袋(1)收缩而收缩，每个所述充抽气体驱动装置(5)分别安装在上下两个密闭空间中心位置；所述充抽气体驱动装置(5)由充抽气体部分装置(51)组成，所述充抽气体部分装置(51)包括压力通气口(510)、缸体(511)、通气孔(512)、前挡板(513)、堵气孔橡胶塞(514)、堵气孔橡胶塞外沿(515)、密封橡胶圈(516)、后挡板(517)、连接柱(518)、电机(519)、壳体(520)，所述缸体(511)上端安装有所述压力通气口(510)，所述压力通气口(510)由开有十字形开口的可逆...

【专利技术属性】
技术研发人员：周成宇，于广滨，毛汉成，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：