[實(shí)用新型]三自由度蛇形機(jī)器人模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022041102.1
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN212421294U
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 東輝;劉犇;孫浩
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J9/08;B25J9/12
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 陸帥;蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種三自由度蛇形機(jī)器人模塊，包括支架、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、差速機(jī)構(gòu)，差速機(jī)構(gòu)的差速電機(jī)的輸出軸末端固定安裝有錐齒輪A，錐齒輪A上方橫置有俯仰軸，俯仰軸上由外置內(nèi)依次固定安裝有與大錐齒輪、小錐齒輪，大錐齒輪與錐齒輪A嚙合傳動，俯仰軸經(jīng)軸承座安裝在側(cè)板上，兩俯仰軸之間設(shè)置偏轉(zhuǎn)套，偏轉(zhuǎn)套中部沿徑向向外延伸出安裝軸，安裝軸上套裝有與兩側(cè)的小錐齒輪嚙合傳動的錐齒輪B，本關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)緊湊，能實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)、俯仰、回轉(zhuǎn)三種不同類型的運(yùn)動，俯仰、偏轉(zhuǎn)由兩個(gè)電機(jī)一起驅(qū)動，輸出力矩與關(guān)節(jié)自重的比值較大，同樣的驅(qū)動力用更小的電機(jī)就能提供，能夠有效減輕重量、縮小體積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種三自由度蛇形機(jī)器人模塊。

背景技術(shù)

蛇形機(jī)器人是能模仿蛇類運(yùn)動的一種機(jī)器人。剛性結(jié)構(gòu)的蛇形機(jī)器人可以是模塊化的，通過相同或相似結(jié)構(gòu)的單自由度模塊或多自由度模塊的串聯(lián)。常見的蛇形機(jī)器人關(guān)節(jié)一般是單自由度或是二自由度的，所構(gòu)成的蛇形機(jī)器人靈巧度有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種三自由度蛇形機(jī)器人模塊。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是，一種三自由度蛇形機(jī)器人模塊，包括支架、驅(qū)動支架旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、安裝在支架上的差速機(jī)構(gòu)；

所述支架包括上下間隔設(shè)置的上平板、下平板，上平板、下平板兩側(cè)經(jīng)側(cè)板相連接，側(cè)板上端位于上平板上方，下平板中部外側(cè)設(shè)置安裝與其垂直的底板，

所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)電機(jī)、回轉(zhuǎn)軸，回轉(zhuǎn)軸上端經(jīng)軸承座安裝在下平板下側(cè)面中部，回轉(zhuǎn)軸下端固定安裝有回轉(zhuǎn)齒輪，回轉(zhuǎn)齒輪固定安裝在相鄰關(guān)節(jié)的機(jī)架上，回轉(zhuǎn)電機(jī)豎直安裝在底板上，回轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸上固定安裝有與回轉(zhuǎn)齒輪嚙合傳動的齒輪；

所述差速機(jī)構(gòu)包括左右對稱設(shè)置在回轉(zhuǎn)電機(jī)兩側(cè)的差速電機(jī)，差速電機(jī)豎直并固定安裝在上平板下側(cè)面，差速電機(jī)的輸出軸末端固定安裝有錐齒輪A，錐齒輪A位于上平板上方，錐齒輪A上方橫置有俯仰軸，俯仰軸上由外置內(nèi)依次固定安裝有與大錐齒輪、小錐齒輪，小錐齒輪的大端抵靠大錐齒輪的小端，大錐齒輪與錐齒輪A嚙合傳動，俯仰軸外端經(jīng)軸承座安裝在與其同側(cè)的側(cè)板上，兩側(cè)的俯仰軸之間設(shè)置有與其同軸心的偏轉(zhuǎn)套，偏轉(zhuǎn)套端部套設(shè)在俯仰軸內(nèi)端外，偏轉(zhuǎn)套端部與俯仰軸內(nèi)端之間設(shè)置有軸承A，偏轉(zhuǎn)套中部沿徑向向外延伸出安裝軸，安裝軸上套裝有與兩側(cè)的小錐齒輪嚙合傳動的錐齒輪B，錐齒輪B與安裝軸經(jīng)軸承B轉(zhuǎn)動配合。

進(jìn)一步的，所述錐齒輪A的軸側(cè)沿徑向開設(shè)有用以安裝緊定螺釘?shù)穆菁y孔，錐齒輪通過緊定螺釘鎖固在差速電機(jī)的輸出軸上。

進(jìn)一步的，所述俯仰軸上套設(shè)有套筒A，套筒A一端抵靠小錐齒輪，另一端抵靠軸承A，大錐齒輪的大端抵靠俯仰軸上的軸肩，偏轉(zhuǎn)軸端部內(nèi)側(cè)開設(shè)有用于定位軸承A的軸肩。

進(jìn)一步的，所述安裝軸外端鎖固有擋圈，錐齒輪B的軸孔內(nèi)側(cè)開設(shè)有用于定位軸承B的軸肩，軸承B抵靠擋圈，錐齒輪D的軸端均布有若干用于安裝蛇形機(jī)器人的其他關(guān)節(jié)的螺紋孔。

進(jìn)一步的，所述回轉(zhuǎn)電機(jī)、差速電機(jī)均為帶編碼器的直流減速電機(jī)。

進(jìn)一步的，所述齒輪軸側(cè)沿徑向開設(shè)有用以安裝緊定螺釘?shù)穆菁y孔，齒輪通過緊定螺釘鎖固在回轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸上。

進(jìn)一步的，所述回轉(zhuǎn)齒輪套設(shè)軸套上，軸套套裝的回轉(zhuǎn)軸下端并通過螺釘鎖固，軸套下端外周設(shè)置有限位凸緣，回轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有套筒B，套筒B一端抵靠軸承座，另一端抵靠回轉(zhuǎn)齒輪上端，回轉(zhuǎn)齒輪下端抵靠限位凸緣。

進(jìn)一步的，所述回轉(zhuǎn)齒輪上開設(shè)有若干用于連接安裝蛇形機(jī)器人的其他關(guān)節(jié)的連接螺紋孔。

一種蛇形機(jī)器人,所述蛇形機(jī)器人由若干個(gè)三自由度蛇形機(jī)器人模塊依次串聯(lián)連接,相鄰的三自由度蛇形機(jī)器人模塊通過連桿連接。