[發明專利]一種水下蛇形機器人

有效

• 申請號: 201410102191.2
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103878767A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 胡海燕;李偉達;李娟;李春光
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J17/00;B63C11/52
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種機器人結構，尤其涉及一種水下蛇形機器人。

背景技術

蛇形機器人以其高度的環境適應能力，成為近年來的研究熱點。在野外探測及偵查任務中，需要蛇形機器人具有在水中運動的能力，因而水下蛇形機器人具有長遠的應用價值和研究意義。

在現有技術中，涉及水下蛇形機器人的如沈陽自動化研究所探查者Ⅲ，即專利號為200810229974.1的中國專利所公開的一種水陸兩棲蛇形機器人，由多個模塊組成，各模塊可相對轉動地相連接，兩相鄰模塊中的一個可相對另一個水平偏轉及俯仰運動，每個模塊由兩個電動機和減速齒輪以及錐齒輪組成，每個模塊具有兩個自由度。但是上述水陸兩棲機器人的單個模塊是剛性的不能彎曲，雖能夠實現在水中自由游動，但由于單個模塊相對較長，不能實現柔順靈活運動。

發明內容

本發明的目的是提供一種能在水下靈活運動的水下蛇形機器人。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種水下蛇形機器人，由多個模塊組成，各所述模塊間固定連接，所述模塊包括可多方向偏轉的本體及設置在所述本體兩端部的連接部。

上述技術方案中，所述模塊外表面包覆有防水護套。

上述技術方案中，所述本體包括多個空心環，所述空心環均設有四個活動連接點，其中相對的兩個所述活動連接點設置在所述空心環上表面，另兩個所述活動連接點設置在所述空心環下表面，所述相鄰的空心環通過所述活動連接點活動連接；

所述連接部包括外殼、設置在所述外殼內的伺服電機、通過所述伺服電機驅動的具有兩個繞線槽的繞線輪、纏繞在所述繞線槽內的繩線、固定設置在所述外殼內部的兩根導線柱，所述導線柱末端設置有通孔，所述通孔中心線與所述繞線輪中心線相交，所述繩線一端纏繞在所述繞線輪上，所述繩線的另一端通過所述通孔及本體固定在所述本體末端，所述繞線輪上的兩條繩線繞向相反。

上述技術方案中，設置在本體兩端部的兩個連接部端口可以互相卡合，并且在端口兩側面各有一個封蓋，便于軸承座的裝配同時保持了外殼表面的近似圓柱面。

進一步技術方案，所述空心環內側面上均設有四個導線孔，所述導線孔設置在所述活動連接點下方。

所述繩線穿過各所述導線孔。

上述技術方案中，外殼內邊緣還設置有兩個引導孔，兩根導線柱的通孔分別正對兩個繞線槽，繞線槽上的兩根繩線分別穿過各相應的通孔、引導孔再穿過各空心環上的導線孔最終固定在最末端的空心環上。

進一步技術方案，所述伺服電機通過蝸輪蝸桿傳動所述繞線輪，所述繞線輪與所述渦輪同軸連接。

進一步技術方案，所述外殼為圓柱形。

本發明的工作原理，單個模塊上設置有本體及兩個連接部，在連接部內設置有伺服電機及繞線輪，伺服電機帶動繞線輪旋轉，由于繞線輪上兩條繩線的繞向相反，在繞線輪轉動時，一條繩線拉緊另一條繩線放松，可以使本體向繩線拉緊的一側收攏偏轉；而單個模塊上設置有兩個連接部，本體內總共均布有4條繩線，通過伺服電機對繞線輪的控制可以使本體多方向偏轉扭動。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：

1、本發明的模塊本身可以多方向偏轉，實現了水下蛇形機器人真正意義上的靈活性；

2、本發明整體呈圓柱形，在水中運動時，水流對其阻力較小，能夠更靈活的運動；

3、本發明通過伺服電機帶動繞線輪轉動，控制更精確，通過控制使得本體的偏轉更靈活；

4、本發明首部模塊設置有光源及攝像頭，可以清晰地記錄機器人所經過的地方，便于搜索發現。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為模塊結構示意圖；

圖3為連外殼示意圖一；

圖4為外殼示意圖二；

圖5為防水護套示意圖；

圖6為模塊連接時繞線輪位置示意圖；

圖7為模塊內部示意圖；

圖8為封蓋示意圖；

圖9為連接部示意圖。

其中：1、模塊；2、本體；3、連接部；4、防水護套；5、螺釘；21、空心環；22、活動連接點；23、導線孔；31、外殼；32、伺服電機；33、繞線輪；34、繩線；35、導線柱；36、封蓋；37、引導孔；38、渦輪；39、蝸桿；331、繞線槽；351、通孔。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：

實施例一：