一种仿生蛇形机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种仿生蛇形机器人，包括蛇头、蛇身、蛇尾和蛇头关节，蛇头与蛇身前端通过蛇头关节连接，蛇头包括蛇头外壳和吐信机构，蛇头外壳前端开口，吐信机构包括机械舌头、固定座和曲柄驱动机构，固定座安装于舌头外壳内，机械舌头与固定座活动连接，曲柄驱动机构与机械舌头的内端连接，曲柄驱动机构驱动机械舌头进行吐信。该机器人结构简单，蛇头起伏和侧摆灵活，能够方便越过或避开障碍物，而且能够模仿蛇的吐信动作。够模仿蛇的吐信动作。够模仿蛇的吐信动作。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生蛇形机器人


[0001]本技术涉及仿生机器人
，具体涉及一种仿生蛇形机器人。

技术介绍

[0002]二十一世纪人类将进入老龄化社会，发展“仿人机器人”来弥补年轻劳动力的严重不足，解决老龄化社会的家庭服务和医疗等社会问题，并能开辟新的产业，创造新的就业机会。“仿人机器人”是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。当今世界，科技发展水平日益进步，机器人研究领域已经向航空航天、水面水下、地下管道等环境发展，未来的机器人将在人类无法工作的环境中代替人类工作，人们要求机器人不仅适应原来的基本要求，还要适应未知的环境，这就对机器人的运动灵活性、适应性、生存能力很高。
[0003]移动性能是未来机器人在许多场合的关键能力，为了完成任务，常常要求机器人能够到人们无法进入的禁区进行侦查、探测、攻击、干扰等行动。机器人模仿动物的特性，能够适应不同的环境，活动范围广，躲避风险能力和生存能力强，拥有极强的移动能力，因此，能够代替人们到达不可预测的环境中进行各种活动，完成任务。
[0004]大自然曾为人类的造物提供了丰富灵感，比如，我国古人模仿鸟喙衔食物的动作，专利技术了筷子。现在，仿生学已经得到了广泛应用，人们利用生物的结构和功能原理，研制机械或各种新技术。当前，随着生物机理认识的深入、智能控制技术的发展，仿生机器人正向第四个阶段发展，即结构与生物特性一体化的类生命系统，强调仿生机器人不仅具有生物的形态特征和运动方式，同时具备生物的自我感知、自我控制等性能特性，更接近生物原型。科技的迅速发展必将推动仿生机器人的发展，这是现实的选择，也是大势所趋。现在许多工业领域出现了各种机器人的身影，但是在仿生机器人的制造方面还是在许多的不足，随着技术的不断成熟，在未来，不论是生物的形态与运动方式还是自我感知、自我控制等性能也会越来越接近原型。

技术实现思路

[0005]基于上述现有技术，本技术提供了一种仿生蛇形机器人，该机器人结构简单，蛇头起伏和侧摆灵活，能够方便越过或避开障碍物，而且能够模仿蛇的吐信动作。
[0006]实现本技术上述目的所采用的技术方案为：
[0007]一种仿生蛇形机器人，包括蛇头、蛇身和蛇尾，还包括蛇头关节，蛇头与蛇身前端通过蛇头关节连接，蛇头包括蛇头外壳和吐信机构，蛇头外壳前端开口，吐信机构包括机械舌头、固定座和曲柄驱动机构，固定座安装于舌头外壳内，机械舌头与固定座活动连接，曲柄驱动机构与机械舌头的内端连接，曲柄驱动机构驱动机械舌头进行吐信。
[0008]所述的曲柄驱动机构包括曲柄和吐信电机，吐信电机固定于蛇头外壳内，曲柄呈L型，曲柄包括传动杆和第一连接销轴，传动杆的一端与第一连接销轴的一端连接，传动杆的另一端固定套装于吐信电机的输出轴上，第一连接销轴的另一端与机械舌头的内端活动连接，第一连接销轴的另一端与机械舌头的内端间隙配合。
[0009]所述的固定座包括支撑块和衔接块，支撑块有一对，两支撑块对称设置于蛇头外壳内，两支撑块正相对，两支撑块的底部分别与蛇头外壳底部连接，衔接块位于两支撑块之间，衔接块的两侧对称设有第二连接销轴，两第二连接销轴分别与两支撑块连接，且两第二连接销轴分别与两支撑块间隙配合，衔接块上设有限位孔，机械舌头活动贯穿限位孔。
[0010]所述的机械舌头呈方形条状，限位孔呈方形。
[0011]所述的蛇头关节包括蛇头连接框、蛇头上下摆动驱动机构和蛇头左右摆动驱动机构，蛇头连接框与蛇头和蛇身前端分别活动连接，蛇头上下摆动驱动机构有一对，两蛇头上下摆动驱动机构对称设置，
[0012]其中一个蛇头上下摆动驱动机构与蛇头连接框的左侧边框固定连接，另一个蛇头上下摆动驱动机构与蛇头连接框的右侧边框固定连接，蛇头左右摆动驱动机构与蛇头连接框的顶部边框固定连接。
[0013]所述的蛇头上下摆动驱动包括上下摆动舵机、第一传动轴、第一小锥齿轮、第一大锥齿轮和第一齿轮轴，两上下摆动舵机对称安装于蛇头外壳后部内，两第一传动轴的一端分别与两上下摆动舵机的输出端连接，两第一小锥齿轮分别套设于两第一传动轴的另一端上，两第一齿轮轴分别固定于蛇头连接框的左侧边框和右侧边框上，两第一大锥齿轮分别套设于两第一齿轮轴上，两第一小锥齿轮分别和两第一大锥齿轮啮合；
[0014]所述的蛇头左右摆动驱动包括左右摆动舵机、第二传动轴、第二小锥齿轮、第二大锥齿轮和第二齿轮轴，左右摆动舵机安装于蛇身内，第二传动轴的一端与左右驱动舵机的输出端连接，第二小锥齿轮套设于第二传动轴的另一端上，第二齿轮轴固定于蛇头连接框的顶部边框上，第二大锥齿轮套设于第二齿轮轴的另一端上，第二小锥齿轮和第二大锥齿轮啮合；
[0015]两第一齿轮轴所在的直线分别垂直于第二齿轮轴所在的直线，两第一齿轮轴和第二齿轮轴分别位于蛇头连接框内切圆的径向上。
[0016]所述的蛇头外壳后端上对称设有两蛇头连接耳板，两蛇头连接耳板上对称设有蛇头轴承，两第一齿轮轴分别固定贯穿蛇头连接框的左侧边框和右侧边框上，两第一齿轮轴分别与两蛇头轴承连接；
[0017]蛇身前端上对称设有两蛇身连接耳板，两蛇头连接耳板和两蛇身连接耳板呈方形分布，两蛇身连接耳板分别位于蛇头连接框的上方和下方，两蛇身连接耳板上对称设有蛇身轴承，第二齿轮轴固定贯穿于蛇头连接框的顶部边框上，第二齿轮轴与位于上方的蛇身轴承连接，蛇头连接框的底部边框上固定贯穿有衔接短轴，连接销轴与位于下方的蛇身轴承连接。
[0018]所述的蛇头连接框呈类方形。
[0019]所述的蛇头外壳的开口呈鱼嘴型。
[0020]与现有技术相比，本技术的有益效果和优点在于：
[0021]1、该机器人在蛇头上设置了曲柄驱动机构，能够较为逼真的模仿蛇的吐信动作。
[0022]2、该机器人在蛇头处设置了左右摆动驱动机构，可控制蛇头左右摆动，能够模拟蛇的摆头动作。
[0023]3、该机器人在蛇头上设置了上下摆动驱动机构，能够驱动蛇头做起伏动作，使得蛇头起伏和侧摆更加灵活，能够方便越过或避开障碍物。
附图说明
[0024]图1为仿生蛇形机器人的结构示意图。
[0025]图2为蛇头的结构示意图。
[0026]图3为蛇头的俯视图。
[0027]图4为图3A
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A向的剖视图。
[0028]图5为吐信机构的结构示意图。
[0029]图6为曲柄驱动机构与机械舌头的装配图。
[0030]其中，1
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蛇头、2
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蛇头外壳、3
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蛇身、4
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蛇尾、5
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机械舌头、6
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吐信电机、7
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传动杆、8
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第一连接销轴、9
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支撑块、10
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衔接块、11
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第二连接销轴、12
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限位孔、13
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蛇头连接框、14
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上下摆动舵机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生蛇形机器人，包括蛇头、蛇身和蛇尾，其特征在于：还包括蛇头关节，蛇头与蛇身前端通过蛇头关节连接，蛇头包括蛇头外壳和吐信机构，蛇头外壳前端开口，吐信机构包括机械舌头、固定座和曲柄驱动机构，固定座安装于舌头外壳内，机械舌头与固定座活动连接，曲柄驱动机构与机械舌头的内端连接，曲柄驱动机构驱动机械舌头进行吐信。2.根据权利要求1所述的仿生蛇形机器人，其特征在于：所述的曲柄驱动机构包括曲柄和吐信电机，吐信电机固定于蛇头外壳内，曲柄呈L型，曲柄包括传动杆和第一连接销轴，传动杆的一端与第一连接销轴的一端连接，传动杆的另一端固定套装于吐信电机的输出轴上，第一连接销轴的另一端与机械舌头的内端活动连接，第一连接销轴的另一端与机械舌头的内端间隙配合。3.根据权利要求2所述的仿生蛇形机器人，其特征在于：所述的固定座包括支撑块和衔接块，支撑块有一对，两支撑块对称设置于蛇头外壳内，两支撑块正相对，两支撑块的底部分别与蛇头外壳底部连接，衔接块位于两支撑块之间，衔接块的两侧对称设有第二连接销轴，两第二连接销轴分别与两支撑块连接，且两第二连接销轴分别与两支撑块间隙配合，衔接块上设有限位孔，机械舌头活动贯穿限位孔。4.根据权利要求3所述的仿生蛇形机器人，其特征在于：所述的机械舌头呈方形条状，限位孔呈方形。5.根据权利要求1所述的仿生蛇形机器人，其特征在于：所述的蛇头关节包括蛇头连接框、蛇头上下摆动驱动机构和蛇头左右摆动驱动机构，蛇头连接框与蛇头和蛇身前端分别活动连接，蛇头上下摆动驱动机构有一对，两蛇头上下摆动驱动机构对称设置，其中一个蛇头上下摆动驱动机构与蛇头连接框的左侧边框固定连接，另一个蛇头上下摆动驱动机构与蛇头连接框的右侧边框固定连接，蛇头左右摆动驱动机构与蛇头连接框的顶部边框固定连接。6.根据权利要求5所述的仿生蛇形机器人，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗锦瑞，高淑芬，罗澳爽，冯耀龙，曹子玲，崔斌杰，杨俊杰，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：新型
国别省市：