[發明專利]一種仿蠕蟲機器人

在審

• 申請號: 202110060072.5
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112828876A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 劉玉旺;劉濤;楊晟;李杰;苑婷雯;袁忠秋
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 汪海

本發明涉及一種仿蠕蟲機器人，包括伸縮傳動軸以及由下到上依次連接的驅動單元、底部單元盤、第一半圓環組件、中間單元盤、第二半圓環組件和頂部單元盤，底部單元盤設有對應嚙合的底部徑向驅動齒輪和底部徑向齒條，頂部單元盤設有對應嚙合的頂部徑向驅動齒輪和頂部徑向齒條，底部單元盤設有底部內齒圈，且各個底部徑向驅動齒輪均與底部內齒圈嚙合，頂部單元盤設有頂部內齒圈，且各個頂部徑向驅動齒輪均與頂部內齒圈嚙合，伸縮傳動軸下部設有底部齒輪與所述底部內齒圈嚙合、上端設有頂部齒輪與所述頂部內齒圈嚙合，所述伸縮傳動軸通過驅動單元驅動轉動。本發明利用單電機驅動實現機器人的徑向伸縮，整體結構簡單緊湊，控制精巧，變形能力強。

技術領域

本發明涉及機器人領域，具體地說是一種仿蠕蟲機器人。

背景技術

隨著科技發展，現有技術中出現了各種各樣的仿生機器人，其中仿蠕蟲機器人具有連續變形能力強、環境適應好等優點，應用較為廣泛，仿蠕蟲機器人需要控制徑向伸縮，但現有的仿蠕蟲機器人通常采用多電機驅動形式，一般都是冗余度或超冗余度機器人，不僅結構復雜，而且設計建模也較為困難。

發明內容

本發明的目的在于提供一種仿蠕蟲機器人，利用單電機驅動實現機器人的徑向伸縮，整體結構簡單緊湊，控制精巧，變形能力強。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種仿蠕蟲機器人，包括伸縮傳動軸以及由下到上依次連接的驅動單元、底部單元盤、第一半圓環組件、中間單元盤、第二半圓環組件和頂部單元盤，所述底部單元盤設有分別對應嚙合的底部徑向驅動齒輪和底部徑向齒條，所述頂部單元盤設有分別對應嚙合的頂部徑向驅動齒輪和頂部徑向齒條，所述底部單元盤設有底部內齒圈，且各個底部徑向驅動齒輪均與所述底部內齒圈嚙合，所述頂部單元盤設有頂部內齒圈，且各個頂部徑向驅動齒輪均與所述頂部內齒圈嚙合，所述伸縮傳動軸依次穿過所述底部單元盤、第一半圓環組件、中間單元盤、第二半圓環組件和頂部單元盤，且所述伸縮傳動軸下部設有底部齒輪與所述底部內齒圈嚙合、上端設有頂部齒輪與所述頂部內齒圈嚙合，所述伸縮傳動軸通過所述驅動單元驅動轉動。

所述驅動單元內部設有電機、驅動齒輪和從動齒輪，其中驅動齒輪通過所述電機驅動轉動并與所述從動齒輪嚙合，所述從動齒輪固裝于所述伸縮傳動軸下端。

所述底部單元盤外側設有底部外環壁、內部設有底部內環壁，且所述底部外環壁和底部內環壁上均設有供底部徑向齒條穿過的通孔，所述底部內齒圈設于所述底部外環壁內側。

所述頂部單元盤外側設有頂部外環壁、內部設有頂部內密封筒，且所述頂部外環壁和頂部內密封筒外圓面上均設有供頂部徑向齒條穿過的通孔，所述頂部內齒圈設于所述頂部外環壁內側。

所述第一半圓環組件包括第一上半圓環、第一下半圓環和第一連桿，其中第一上半圓環上側開口兩端均鉸接于所述中間單元盤邊緣下側，第一下半圓環下端開口兩端均鉸接所述底部單元盤邊緣上側，所述第一上半圓環中間頂端與對應的第一下半圓環中間頂端以及對應第一連桿外端鉸接，所述中間單元盤下側中部設有中間連接柱，所述第一連桿內端均鉸接于所述中間連接柱上。

所述第二半圓環組件包括第二上半圓環、第二下半圓環和第二連桿，其中第二上半圓環上側開口兩端均鉸接于所述頂部單元盤邊緣下側，第二下半圓環下端開口兩端均鉸接所述中間單元盤邊緣上側，所述第二上半圓環中間頂端與對應的第二下半圓環中間頂端以及對應第二連桿外端鉸接，所述頂部單元盤下側中部設有頂部連接柱，所述第二連桿內端均鉸接于所述頂部連接柱上。

本發明的優點與積極效果為：

1、本發明利用單電機驅動實現底部單元盤中的底部徑向齒條和頂部單元盤中的頂部徑向齒條同步伸縮，從而實現本發明機器人的徑向伸縮，結構大大簡化，且控制精巧。

2、本發明通過半圓環組件連接各個單元盤，整體結構緊湊且易實現軸向伸長或縮短，變形能力強。

附圖說明