[發明專利]蛇形機器人模塊化快速拆裝防塵防水外殼

有效

• 申請號: 201911275359.9
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110900590B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 杜汶娟;王健;劉漫賢;牛群
• 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;B25J17/00;B25J19/00
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

本發明提供了一種蛇形機器人模塊化快速拆裝防水防塵外殼，屬于機器人的技術領域，其包括多個依次連接的關節模塊；關節模塊包括柔性管、動力組件以及控制板殼組；控制板殼組包括前殼、后殼以及第一密封圈，前殼與后殼卡接相連，當前殼與后殼卡接時，第一密封圈被前殼與后殼夾緊；動力組件包括舵機以及搖臂，舵機和搖臂連接相鄰兩個關節模塊的前殼與后殼；柔性管的兩端通過卡箍和第二密封圈與相鄰兩個關節模塊的前殼與后殼密封連接；舵機和搖臂位于柔性管的內側。本發明解決了蛇形機器人外殼拆裝繁瑣且不防塵防水的問題。

技術領域

本發明涉及機器人的技術領域，具體涉及一種蛇形機器人模塊化快速拆裝防水防塵外殼。

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，根據生物蛇的結構特點和運動機理，蛇形機器人的結構均由關節模塊構成，模塊化設計可以使得蛇形機器人可以靈活的擴展和減少關節模塊，組成不同的蛇形機器人。為方便研究人員進行快速靈活的擴展與減少模塊，關節模塊應具備快速拆裝功能，但是目前蛇形機器人外殼模塊化設計不理想，拆裝繁瑣復雜。

在蛇形機器人工作過程中，由于外部環境惡劣，若外殼防護效果不佳，會導致灰塵、水滲入外殼中。灰塵粘附在控制板或驅動電機上形成導電橋，會引起電路短路，還會形成腐蝕性的電解質，破壞電路。在某些情況下蛇形機器人需要進行水下作業，水進入外殼內部，會引起控制板或驅動電機短路，導致機器人故障甚至燒毀。目前大多的蛇形機器人外殼不能防塵防水或防塵防水效果不好。

發明內容

為解決上述問題，即蛇形機器人外殼拆裝繁瑣且不防塵防水的問題，本發明提供了一種蛇形機器人模塊化快速拆裝防水防塵外殼，其包括多個依次連接的關節模塊；所述關節模塊包括柔性管、動力組件以及控制板殼組；所述控制板殼組包括前殼、后殼以及第一密封圈，所述前殼與所述后殼卡接相連，當所述前殼與所述后殼卡接時，所述第一密封圈被所述前殼與所述后殼夾緊；所述動力組件包括舵機以及搖臂，舵機和搖臂連接相鄰兩個所述關節模塊的所述前殼與所述后殼；所述柔性管的兩端通過卡箍和第二密封圈與相鄰兩個所述關節模塊的所述前殼與所述后殼密封連接；所述舵機和所述搖臂位于所述柔性管的內側。

在一些優選實例中,所述控制板殼組還包括設置于所述前殼內的前支撐板和設置于所述后殼內的后支撐板；所述前支撐板和所述后支撐板分別設置有前凸塊和后凸塊，所述前凸塊和所述后凸塊上均開設有榫槽，所述搖臂和所述舵機上均固定有與所述榫槽相配合的榫頭，所述榫頭與所述榫槽采用走馬銷的配合方式。

在一些優選實例中，所述榫頭在所述榫槽內的移動方向與所述舵機輸出軸的軸線方向垂直。

在一些優選實例中，所述榫槽的形狀設置為可以使榫頭沿相垂直的兩個方向移動，以進行配合。

在一些優選實例中，所述榫頭設置有表示移動方向的標記。

在一些優選實例中，所述前凸塊和所述后凸塊均可拆卸連接有限位部件，所述限位部件與所述前凸塊或所述后凸塊連接時，所述限位部件伸入到所述榫槽中以限制所述榫頭的移動。

在一些優選實例中，所述搖臂呈“U”型結構，所述舵機伸入到所述搖臂的U形口內，并且所述搖臂的一端與所述舵機的輸出軸剛性連接，所述搖臂的另一端與所述舵機回轉連接，所述舵機的輸出軸轉動將帶動所述搖臂轉動。

在一些優選實例中，所述前殼和所述后殼采用軸孔式的配合結構。

在一些優選實例中，所述柔性管為波紋管。

在一些優選實例中，所述前殼和所述后殼分別設置有與所述柔性管相適配的前管接頭和后管接頭，所述柔性管的兩端通過后密封圈和卡箍與所述前管接頭和所述后管接頭密封連接。