[發明專利]蛇形機器人

在審

• 申請號: 201810523843.8
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108748124A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 杜汶娟;王健;劉漫賢
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;陳曉鵬

本發明屬于機器人技術領域，旨在解決現有蛇形機器人地面適應性差、越障能力弱和運動靈活度低的問題，本發明提供了一種蛇形機器人，蛇形機器人包括蛇頭組件、蛇身組件和蛇尾組件，蛇頭組件和蛇尾組件均包括固定構件、動力機構和行走機構，固定構件與蛇身組件相連，動力機構和行走機構均設置在固定構件上，動力機構與行走機構連接并能夠驅動行走機構行走。蛇頭組件和蛇尾組件均是主動行走組件，蛇身組件為從動行走組件，通過蛇頭組件和蛇尾組件共同驅動，并提供三維變形能力，能夠提高蛇形機器人的地面適應性和越障能力，蛇身組件設置為從動行走組件，能夠極大地減小蛇形機器人的體積，從而能夠提高蛇形機器人的運動靈活度。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體提供一種蛇形機器人。

背景技術

蛇形機器人是仿照生物蛇的結構特點與運動機理而研制出的一種高冗余度的仿生機器人。與傳統的足式、輪式等移動機器人相比，蛇形機器人身體細長，運動形式多樣，具有較強的地面適應能力，在災后救援、管道勘察、未知環境偵測、障礙物清除等領域具有廣闊的應用前景。

目前，國內外學者均對蛇形機器人進行了大量研究，現有技術中，蛇形機器人結構主要是被動輪式和主動輪式，其中，被動輪式利用身體關節扭動產生的摩擦力驅動蛇形機器人向前運動，該種結構的蛇形機器人地面適應性差且越障能力弱，主動輪式利用驅動電機直接驅動蛇形機器人向前運動，該種結構的蛇形機器人體積大且運動靈活度低。

因此，本領域需要一種新的蛇形機器人來解決上述問題。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決現有蛇形機器人地面適應性差、越障能力弱和運動靈活度低的問題，本發明提供了一種蛇形機器人，蛇形機器人包括蛇頭組件、蛇尾組件以及連接于蛇頭組件和蛇尾組件之間的蛇身組件，蛇頭組件和蛇尾組件均包括固定構件、動力機構和行走機構，固定構件與蛇身組件相連，動力機構和行走機構均設置在固定構件上，動力機構與行走機構連接并能夠驅動行走機構行走。

在上述蛇形機器人的優選技術方案中，動力機構包括第一驅動構件和傳動構件，第一驅動構件和傳動構件均設置在固定構件上，第一驅動構件通過傳動構件與行走機構相連以驅動行走機構行走。

在上述蛇形機器人的優選技術方案中，第一驅動構件為第一驅動舵機，傳動構件包括主動輪、傳動帶、從動輪和轉動軸，第一驅動舵機的舵盤與主動輪連接，轉動軸以轉動方式設置在固定構件上，從動輪設置在轉動軸上，主動輪通過傳動帶與從動輪連接，從動輪與行走機構連接。

在上述蛇形機器人的優選技術方案中，行走機構包括支撐輪組和履帶，支撐輪組設置在固定構件上，支撐輪組與履帶內表面嚙合并支撐履帶，從動輪與履帶嚙合或抵靠以驅動履帶移動。

在上述蛇形機器人的優選技術方案中，支撐輪組包括多個支撐輪，多個支撐輪均與履帶內表面嚙合并支撐履帶。

在上述蛇形機器人的優選技術方案中，固定構件包括兩個側板和將兩個側板相連的連接板，所述動力機構設置在連接板上且位于兩個側板之間。

在上述蛇形機器人的優選技術方案中，蛇身組件包括多個蛇身模塊，多個蛇身模塊串聯地設置在蛇頭組件和蛇尾組件之間。

在上述蛇形機器人的優選技術方案中，蛇身模塊包括骨架、第二驅動構件和輔助輪組，第二驅動構件設置在骨架上并且第二驅動構件的輸出端與相鄰的蛇身模塊的骨架相連，輔助輪組環繞固定在骨架的外側。

在上述蛇形機器人的優選技術方案中，骨架包括環形固定部和連接部，第二驅動構件為第二驅動舵機，第二驅動舵機固定在環形固定部內，第二驅動舵機的輸出端與相鄰的蛇身模塊的骨架的連接部連接，輔助輪組包括多個輔助輪，多個輔助輪呈環形設置在環形固定部上。

在上述蛇形機器人的優選技術方案中，蛇頭組件的固定構件通過第一連接件、第二連接件和第二驅動舵機配合與蛇身模塊連接，蛇尾組件的固定構件通過第二連接件和第三連接件配合與蛇身模塊連接。