本实用新型专利技术公开了一种蛇形机器人三自由度关节模块，包括步进电机、传动机构、T形轴、连接板和外壳，所述步进电机包括扭转步进电机、偏移步进电机和俯仰步进电机，扭转步进电机直接带动后一个关节模块做扭转运动，偏移步进电机通过传动机构带动连接板做偏移运动，俯仰步进电机通过传动机构带动连接板做俯仰运动，所述传动机构由T形轴、偏移直齿轮、俯仰直齿轮、连接板和两个伞齿轮组成，偏移直齿轮和第一伞齿轮固定在一起，两个伞齿轮互相啮合，连接板固定于第二伞齿轮底部。本实用新型专利技术具有三个自由度，有很强的越野能力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及机器人研究和工程领域，具体地说是一种蛇形机器人三自由度关节模块。
技术介绍
蛇形机器人是一种高冗余度机器人，其运动方式和一般的轮式和足式机器人不同，并且能在狭小的空间完成复杂的任务，蛇形机器人一般由多个关节模块组成，在目前已有的蛇形机器人中，关节模块的结构和功能也各有不同，一般关节模块包括控制部分、驱动部分和传动部分，均为分离部件；有些蛇形机器人的控制部分包括驱动部分；这些方式构成的模块集成度不高，不利于减小模块的体积，安装、调试复杂。
技术实现思路
专利技术目的:为了解决现有技术的不足，本技术提供了一种集成度高、调试简单、控制操作方便的三自由度蛇形机器人关节模块。技术方案:为了实现以上目的，本技术所述的一种蛇形机器人三自由度关节模块，包括步进电机、传动机构，其特征在于:还包括连接板和外壳，所述步进电机包括扭转步进电机、偏移步进电机、俯仰步进电机，所述传动机构由偏移电机直齿轮、偏移直齿轮、第一伞齿轮、第二伞齿轮、俯仰电机直齿轮、俯仰直齿轮和T形轴组成，其中:偏移电机直齿轮安装在偏移电机上，与偏移直齿轮哨合，偏移直齿轮与伞齿轮固定在一起，第一伞齿轮与第二伞齿轮相啮合，连接板固定在第二伞齿轮的底部，俯仰电机直齿轮安装在俯仰电机上，与俯仰直齿轮啮合，俯仰直齿轮固定在T形轴上。蛇形机器人的扭转、偏移和俯仰运动分别由扭转电机、偏移电机和俯仰电机单独控制，在连接板上做有连接于前一关节模块的连接孔。有益效果:本技术与现有技术相比具有以下优点:关节模块具有扭转、偏移和俯仰三个自由度，运动灵活；一个电机驱动一个自由度，不需经过解耦运算，控制方便、可靠；偏移左右90度，俯仰上下90度，翻转360度，运动范围广；蛇形机器人的拼装简单，相同的模块前后相接即可完成机器人的拼装。附图说明图1为本技术结构示意图。图1的零件为:扭转电机1、偏移步进电机2、偏移电机直齿轮3、偏移直齿轮4、第一伞齿轮5、连接板6、第二伞齿轮7、T形轴8、俯仰直齿轮9、外壳10、俯仰电机直齿轮11和俯仰电机12。具体实施方式如图1和图2所示，本技术包括扭转电机(I)、偏移步进电机(2)、偏移电机直齿轮(3)、偏移直齿轮(4)、第一伞齿轮(5)、连接板(6)、第二伞齿轮(7)、T形轴(8)、俯仰直齿轮(9 )、外壳(10 )、俯仰电机直齿轮(11)和俯仰电机(12 )，所述偏移电机直齿轮(3 )安装在偏移步进电机(2 )上，并与偏移直齿轮(4)啮合，偏移直齿轮(4)与第一伞齿轮(5 )固定在一起，第一伞齿轮(5)与第二伞齿轮(7)相啮合，连接板(6)固定在第二伞齿轮(7)的底部，当偏移电机直齿轮(3)转动时可带动连接板(6)做左右的偏移运动，所述俯仰电机直齿轮(11)安装于俯仰电机(12 )上，并与俯仰直齿轮(9 )啮合，俯仰直齿轮(9 )与T形轴(8 )固定在一起，当俯仰电机(12)转动时可带动连接板(6)做上下的俯仰运动，所述扭转电机(I)与后一个关节模块相连，当扭转电机(I)转动时可带动蛇形机器人身体做翻转运动。权利要求1.一种蛇形机器人三自由度关节模块，包括步进电机、传动机构，其特征在于:还包括连接板(6 )和外壳(10 ),所述步进电机包括扭转步进电机(I)、偏移步进电机(2 )、俯仰步进电机(12),所述传动机构由偏移电机直齿轮(3)、偏移直齿轮(4)、第一伞齿轮(5)、第二伞齿轮(7 )、俯仰电机直齿轮(11)、俯仰直齿轮(9 )和T形轴(8 )组成，其中:偏移电机直齿轮(3)安装在偏移电机(2)上，与偏移直齿轮(4)啮合，偏移直齿轮(4)与伞齿轮(5)固定在一起，伞齿轮(5)与伞齿轮(7)相啮合，连接板(6)固定在伞齿轮(7)的底部，俯仰电机直齿轮(11)安装在俯仰电机(12 )上，与俯仰直齿轮(9 )啮合，俯仰直齿轮(9 )固定在T形轴(8 )上。2.根据权利要求1所述的一种蛇形机器人三自由度关节模块，其特征在于:扭转步进电机(I)、偏移步进电机(2)、俯仰步进电机(12)分别直接驱动蛇形机器人的扭转、偏移和俯仰运动。专利摘要本技术公开了一种蛇形机器人三自由度关节模块，包括步进电机、传动机构、T形轴、连接板和外壳，所述步进电机包括扭转步进电机、偏移步进电机和俯仰步进电机，扭转步进电机直接带动后一个关节模块做扭转运动，偏移步进电机通过传动机构带动连接板做偏移运动，俯仰步进电机通过传动机构带动连接板做俯仰运动，所述传动机构由T形轴、偏移直齿轮、俯仰直齿轮、连接板和两个伞齿轮组成，偏移直齿轮和第一伞齿轮固定在一起，两个伞齿轮互相啮合，连接板固定于第二伞齿轮底部。本技术具有三个自由度，有很强的越野能力。文档编号B62D57/02GK202987321SQ201220601559公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日专利技术者张业林, 毛成果, 山显雷 申请人:中国矿业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蛇形机器人三自由度关节模块，包括步进电机、传动机构，其特征在于：还包括连接板（6）和外壳（10），所述步进电机包括扭转步进电机（1）、偏移步进电机（2）、俯仰步进电机（12），所述传动机构由偏移电机直齿轮（3）、偏移直齿轮（4）、第一伞齿轮（5）、第二伞齿轮（7）、俯仰电机直齿轮（11）、俯仰直齿轮（9）和T形轴（8）组成，其中：偏移电机直齿轮（3）安装在偏移电机（2）上，与偏移直齿轮（4）啮合，偏移直齿轮（4）与伞齿轮（5）固定在一起，伞齿轮（5）与伞齿轮（7）相啮合，连接板（6）固定在伞齿轮（7）的底部，俯仰电机直齿轮（11）安装在俯仰电机（12）上，与俯仰直齿轮（9）啮合，俯仰直齿轮（9）固定在T形轴（8）上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张业林，毛成果，山显雷，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：实用新型
国别省市：
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