[發明專利]一種融合履帶式行進機構和蛇脖關節的多步態蛇形機器人

在審

• 申請號: 201910633259.2
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110293543A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 阮曉鋼;劉鵬飛;朱曉慶;張家輝;郭威;余鵬程
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種融合履帶式行進機構和正交關節的多步態蛇形機器人，其特征在于：包括蛇頭組件(1)、蛇尾組件(4)、蛇脖組件(2)以及連接于蛇脖組件(2)與蛇尾組件(4)之間的蛇身組件(3)；蛇頭組件(1)和蛇尾組件(4)均包括固定構件、動力機構和行走機構；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；蛇頭的固定構件與蛇脖組件(2)相連，蛇尾組件(4)的固定構件與蛇身組件(3)相連，蛇身組件(3)和蛇脖組件(2)相連。

2.根據權利要求1所述的一種融合履帶式行進機構和正交關節的多步態蛇形機器人，其特征在于：蛇頭組件(1)的動力機構包括第一驅動構件和從動構件；第一驅動構件與從動構件均與蛇頭組件(1)的固定構件所連接；第一驅動構件通過從動構件與行走機構相連以驅動行走機構行走；第一驅動構件為驅動減速電機(5)，從動構件為傳動齒輪(6)、從動軸(7)和從動輪(8)，行走機構為履帶(9)。

3.根據權利要求2所述的一種融合履帶式行進機構和正交關節的多步態蛇形機器人，其特征在于：固定構件包括中心架(10)、外支架(11)以及驅動減速電機蓋板(12)；驅動減速電機(5)通過螺栓固定在中心架(10)上，驅動減速電機蓋板(12)通過螺栓固定在驅動減速電機(5)和中心架(10)上，從動軸(7)以轉動方式設置在中心架(10)上，并且從動軸(7)與中心架(10)的連接處安裝有軸承，從而減小從動軸(7)與中心架(10)間的摩擦力；從動輪(8)通過緊定螺釘(13)固定在從動軸(7)上，同樣地，傳動齒輪(6)通過緊定螺釘(13)固定在驅動減速電機(5)的電機軸上；從動輪(8)的數量為兩個且分別設置在從動軸(7)的左右兩端，并且兩個從動輪(8)呈對稱設置，同樣地，傳動齒輪(6)的數量為兩個且分別設置在驅動減速電機(5)的電機軸的左右兩端，并且兩個傳動齒輪(6)呈對稱設置，緊定螺釘(13)的數量為四個，分別連接兩個從動輪(8)和兩個傳動齒輪(6)；兩個傳動齒輪(6)和兩個從動輪(8)與履帶(9)相嚙合，并支撐起履帶(9)；驅動減速電機(5)驅動傳動齒輪(6)傳動，從而帶動履帶(9)轉動，使行走機構向前行進。

4.根據權利要求1所述的一種融合履帶式行進機構和正交關節的多步態蛇形機器人，其特征在于：蛇脖組件(2)包括頸骨架(14)和第二驅動構件，第二驅動構件包括第一驅動舵機(15)和舵盤(16)；第一驅動舵機(15)通過螺絲固定在頸骨架(14)上，舵盤(16)通過螺絲固定在第二驅動構件的輸出端；舵盤(16)通過四顆螺絲與蛇頭固定構件的外支架的相連接。

5.根據權利要求1所述的一種融合履帶式行進機構和正交關節的多步態蛇形機器人，其特征在于：蛇身組件(3)包括多個蛇身模塊，多個蛇身模塊相鄰正交的串聯設置在蛇脖組件(2)和蛇尾組件(4)之間；蛇身模塊數量為五個，其中與蛇尾組件(4)連接的第一個蛇身模塊(301)與其他四個蛇身模塊結構不同，與蛇尾組件(4)連接的第一蛇身模塊(301)一體成形，與其他四個蛇身模塊相比中間部分較短；其他四個蛇身模塊結構相同，均包括身骨架(17)和第三驅動構件；身骨架(17)包括肚骨架(18)和骨架蓋(19)，骨架蓋(19)通過螺絲固定在肚骨架(18)上，且骨架蓋(19)和肚骨架(18)的兩側均留有圓孔，方便線路的通過；第三驅動構件包括第二驅動舵機(20)和舵盤(16)，舵盤(16)通過螺絲固定在第二驅動舵機(20)輸出軸的兩端。

6.根據權利要求5所述的一種融合履帶式行進機構和正交關節的多步態蛇形機器人，其特征在于：肚骨架(18)采用中空式設計。

7.根據權利要求5所述的一種融合履帶式行進機構和正交關節的多步態蛇形機器人，其特征在于：蛇頭組件(1)通過蛇脖組件(2)中固定在第一驅動舵機(15)上的舵盤(16)與蛇脖組件相連接。