[發明專利]一種蛇形機器人位姿控制系統及方法

有效

• 申請號: 201710516642.0
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107139176B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 白云;侯媛彬;劉琳;柴鈺;石巖;郭凡;何賽龍
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 馮亮

1.一種蛇形機器人位姿控制系統，所述蛇形機器人包括從前到后依次設置的第一單元模塊(1)、第二單元模塊(2)、第三單元模塊(3)、第四單元模塊(4)和第五單元模塊(5)，所述第一單元模塊(1)包括第一連接板(44)以及分別設置在第一連接板(44)左右兩側的第一葉片輪(34)和第二葉片輪(35)，所述第一連接板(44)上左側設置有用于帶動第一葉片輪(34)轉動的第一電機(20)，所述第一連接板(44)上右側設置有用于帶動第二葉片輪(35)轉動的第二電機(21)，所述第一連接板(44)上后側設置有第一垂直方向舵機(6)，所述第一葉片輪(34)與第一電機(20)的輸出軸連接，所述第二葉片輪(35)與第二電機(21)的輸出軸連接；所述第二單元模塊(2)包括第二連接板(45)以及分別設置在第二連接板(45)左右兩側的第三葉片輪(36)和第四葉片輪(37)，所述第二連接板(45)上左側設置有用于帶動第三葉片輪(36)轉動的第三電機(22)，所述第二連接板(45)上右側設置有用于帶動第四葉片輪(37)轉動的第四電機(23)，所述第二連接板(45)上前側設置有第一水平方向舵機(7)，所述第二連接板(45)上后側設置有第二垂直方向舵機(8)，所述第三葉片輪(36)與第三電機(22)的輸出軸連接，所述第四葉片輪(37)與第四電機(23)的輸出軸連接；所述第三單元模塊(3)包括第三連接板(46)以及分別設置在第三連接板(46)左右兩側的第五葉片輪(38)和第六葉片輪(39)，所述第三連接板(46)上左側設置有用于帶動第五葉片輪(38)轉動的第五電機(24)，所述第三連接板(46)上右側設置有用于帶動第六葉片輪(39)轉動的第六電機(25)，所述第三連接板(46)上前側設置有第二水平方向舵機(9)，所述第三連接板(46)上后側設置有第三垂直方向舵機(10)，所述第五葉片輪(38)與第五電機(24)的輸出軸連接，所述第六葉片輪(39)與第六電機(25)的輸出軸連接；所述第四單元模塊(4)包括第四連接板(47)以及分別設置在第四連接板(47)左右兩側的第七葉片輪(40)和第八葉片輪(41)，所述第四連接板(47)上左側設置有用于帶動第七葉片輪(40)轉動的第七電機(26)，所述第四連接板(47)上右側設置有用于帶動第八葉片輪(41)轉動的第八電機(27)，所述第四連接板(47)上前側設置有第三水平方向舵機(11)，所述第四連接板(47)上后側設置有第四垂直方向舵機(12)，所述第七葉片輪(40)與第七電機(26)的輸出軸連接，所述第八葉片輪(41)與第八電機(27)的輸出軸連接；所述第五單元模塊(5)包括第五連接板(48)以及分別設置在第五連接板(48)左右兩側的第九葉片輪(42)和第十葉片輪(43)，所述第五連接板(48)上左側設置有用于帶動第九葉片輪(42)轉動的第九電機(28)，所述第五連接板(48)上右側設置有用于帶動第十葉片輪(43)轉動的第十電機(29)，所述第五連接板(48)上前側設置有第四水平方向舵機(13)，所述第九葉片輪(42)與第九電機(28)的輸出軸連接，所述第十葉片輪(43)與第十電機(29)的輸出軸連接；所述第一連接板(44)通過第一正交關節(49)與第二連接板(45)連接，所述第二連接板(45)通過第二正交關節(50)與第三連接板(46)連接，所述第三連接板(46)通過第三正交關節(51)與第四連接板(47)連接，所述第四連接板(47)通過第四正交關節(52)與第五連接板(48)連接，所述第二垂直方向舵機(8)和第二水平方向舵機(9)之間連接有第一速度舵機(15)，所述第三垂直方向舵機(10)和第三水平方向舵機(11)之間連接有第二速度舵機(14)；其特征在于：所述蛇形機器人避障行走控制系統包括主控制器(30)和電源模塊(31)，以及與主控制器(30)相接的USB-RS232轉換模塊(32)和通過通信模塊(56)與主控制器(30)相接的上位計算機(60)；所述主控制器(30)的輸入端接有避障模塊(33)和夜視攝像頭(19)，所述避障模塊(33)的輸入端接有障礙物檢測單元，所述障礙物檢測單元包括第一超聲波傳感器(16)、第二超聲波傳感器(17)和紅外傳感器(18)；所述避障模塊(33)、第一超聲波傳感器(16)、第二超聲波傳感器(17)和紅外傳感器(18)，以及第一垂直方向舵機(6)、第二垂直方向舵機(8)、第三垂直方向舵機(10)、第四垂直方向舵機(12)、第一水平方向舵機(7)、第二水平方向舵機(9)、第三水平方向舵機(11)、第四水平方向舵機(13)、第一速度舵機(15)和第二速度舵機(14)的電源線均與電源模塊(31)的輸出端連接；所述第一速度舵機(15)和第二速度舵機(14)，第一垂直方向舵機(6)、第二垂直方向舵機(8)、第三垂直方向舵機(10)和第四垂直方向舵機(12)，以及第一水平方向舵機(7)、第二水平方向舵機(9)、第三水平方向舵機(11)和第四水平方向舵機(13)的信號線均與USB-RS232轉換模塊(32)連接，所述第一電機(20)、第三電機(22)、第五電機(24)、第七電機(26)和第九電機(28)的電源線均與第二速度舵機(14)的電源線連接，第二電機(21)、第四電機(23)、第六電機(25)、第八電機(27)和第十電機(29)的電源線均與第一速度舵機(15)的電源線連接。