一種基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人，屬于機(jī)器人研究和工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了三維運(yùn)動(dòng)：通過(guò)四邊形機(jī)構(gòu)的變形實(shí)現(xiàn)了俯仰運(yùn)動(dòng)，易于爬坡，增強(qiáng)了越障能力，通過(guò)偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)和翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)分別實(shí)現(xiàn)了偏轉(zhuǎn)及翻滾運(yùn)動(dòng)；采用模仿蛇的肋骨形狀的外殼，使運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)。本發(fā)明由若干個(gè)相同的模塊首尾依次相連組成，每個(gè)模塊均由四邊形機(jī)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)、偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂、第三外殼、翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)及翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂組成；四邊形機(jī)構(gòu)由第一外殼、第二外殼、伸縮桿及上、下橫桿組成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)器人研究和工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)代機(jī)器人的研究領(lǐng)域已從結(jié)構(gòu)環(huán)境下的定點(diǎn)作業(yè)向非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的自主作業(yè)方向發(fā)展，傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的機(jī)器人很難滿(mǎn)足這種要求，各國(guó)研究者紛紛把目光轉(zhuǎn)向了自然界中形形色色的動(dòng)物，仿生機(jī)器人的研究越來(lái)越多，蛇形機(jī)器人具有多關(guān)節(jié)、多自由度、多冗余度等優(yōu)點(diǎn)，可以根據(jù)不同環(huán)境變換運(yùn)動(dòng)模式，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，因此蛇形機(jī)器人也成為仿生機(jī)器人研究的熱點(diǎn)。
[0003]其中，一種蛇形機(jī)器人，如日本的Hirose教授研制的ACM-R3，相鄰兩關(guān)節(jié)采用正交連接，可以實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動(dòng)，該機(jī)器人采用小輪布置在體外，存在實(shí)際野外環(huán)境適應(yīng)性較差的缺點(diǎn)。中國(guó)專(zhuān)利CNI269620C公開(kāi)了 “一種蛇形機(jī)器人”，由于該蛇形機(jī)器人體型細(xì)長(zhǎng)，重心低，更適合在廢墟的復(fù)雜環(huán)境下運(yùn)動(dòng)。其不足之處是它的蛇身采用記憶合金彈簧連接，僅在底部設(shè)置用于行走的足，受記憶合金特性及足的設(shè)置位置限定，該機(jī)器人只能采用蠕動(dòng)的前進(jìn)方式，且不能實(shí)現(xiàn)翻滾前進(jìn)，前進(jìn)速度慢，這些缺陷限制了該蛇形機(jī)器人在災(zāi)難救援中的應(yīng)用。
[0004]還有一種蛇形機(jī)器人，使用幾條履帶把機(jī)器蛇周身覆蓋，雖然可以實(shí)現(xiàn)全身的動(dòng)力，但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大及重量大的缺點(diǎn)，因此此種結(jié)構(gòu)的蛇形機(jī)器人只能適用于寬大的環(huán)境。
[0005]還有一種蛇形機(jī)器人是采用蜿蜒前進(jìn)方式，對(duì)地面平整度要求高，不適合在廢墟內(nèi)爬行?，F(xiàn)有蛇形機(jī)器人有的不具有外殼，有的具有圓筒形或方形外殼，圓筒形外殼在復(fù)雜地形運(yùn)動(dòng)中容易引起非自主的翻滾，沒(méi)有外殼或方形外殼在蜿蜒運(yùn)動(dòng)中阻力較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人，該蛇形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了三維運(yùn)動(dòng):通過(guò)四邊形機(jī)構(gòu)的變形實(shí)現(xiàn)了俯仰運(yùn)動(dòng)，易于爬坡，增強(qiáng)了越障能力，通過(guò)偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)和翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)分別實(shí)現(xiàn)了偏轉(zhuǎn)及翻滾運(yùn)動(dòng)；采用模仿蛇的肋骨形狀的外殼，使運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人，由若干個(gè)相同的模塊首尾依次相連組成，每個(gè)模塊均由四邊形機(jī)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)、偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂、第三外殼、翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)及翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂組成；四邊形機(jī)構(gòu)由第一外殼、第二外殼、伸縮桿及上、下橫桿組成，上、下橫桿分別設(shè)置在第一、第二外殼之間的上、下兩側(cè)，上、下橫桿的兩端與第一、第二外殼之間分別通過(guò)銷(xiāo)軸相鉸接，并形成四邊形，第一、第二外殼作為四邊形的豎桿，鉸接點(diǎn)作為四邊形的頂點(diǎn)，伸縮桿設(shè)置在四邊形的對(duì)角線(xiàn)位置，伸縮桿兩端通過(guò)通孔套裝在對(duì)應(yīng)的銷(xiāo)軸上；第二外殼與第三外殼之間通過(guò)偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)和偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂相連接，偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)的上、下輸出軸的外齒輪分別與上、下偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂的內(nèi)端的內(nèi)齒輪相嚙合，上、下偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂的外端分別固定在第二外殼的上、下兩側(cè)，偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)固定在第三外殼內(nèi)；翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)固定在第一外殼的前部，翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂固定在偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)的后端；翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)前端的輸出軸的外齒輪與前方相鄰模塊的翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂的內(nèi)齒輪相嚙合；相鄰模塊的連接方式有如下兩種，第一種:在第一外殼前部的外側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形凹槽，第一外殼的前部伸入到前方相鄰模塊的第三外殼內(nèi)部，若干個(gè)螺釘?shù)牡锥舜┻^(guò)第三外殼的側(cè)壁設(shè)置在第一外殼的環(huán)形凹槽內(nèi)；第二種:在第三外殼后部的外側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形凹槽，第三外殼的后部伸入到后方相鄰模塊的第一外殼內(nèi)部，若干個(gè)螺釘?shù)牡锥舜┻^(guò)第一外殼的側(cè)壁設(shè)置在第三外殼的環(huán)形凹槽內(nèi)。
[0008]所述上、下橫桿平行設(shè)置，并與第一、第二外殼相鉸接后形成平行四邊形，第一、第二外殼作為平行四邊形的豎桿，鉸接點(diǎn)作為平行四邊形的頂點(diǎn)。
[0009]所述偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)通過(guò)第一支架固定在第三外殼內(nèi)，在第一支架上設(shè)置有通孔，偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)通過(guò)通孔固定在第一支架上，第一支架的頂端和底端均固定在第三外殼內(nèi)，在第一支架的中部固定有第二支架，第二支架為水平設(shè)置的矩形框結(jié)構(gòu)，第二支架套裝在偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)和第一支架的中部，翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂固定在第二支架的后端。
[0010]所述翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)通過(guò)第三支架固定在第一外殼內(nèi)，在第三支架上設(shè)置有通孔，翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)通過(guò)通孔固定在第三支架上，第三支架的左、右兩端均固定在第一外殼內(nèi)，在第三支架的中部固定有第四支架，第四支架為豎直設(shè)置的矩形框結(jié)構(gòu)，第四支架套裝在翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)和第三支架的中部。
[0011]所述第一、第二、第三外殼均采用蛇的肋骨形狀。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
[0013]1、抬頭運(yùn)動(dòng)更簡(jiǎn)單、爬坡能力增強(qiáng):
[0014]本發(fā)明蛇形機(jī)器人通過(guò)四邊形機(jī)構(gòu)具有了俯仰自由度，使抬頭運(yùn)動(dòng)更容易實(shí)現(xiàn)，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的蛇形機(jī)器人相比爬坡能力增強(qiáng)，提高了越障能力；
[0015]2、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性好:
[0016]本發(fā)明蛇形機(jī)器人的外殼模仿蛇的肋骨形狀，避免了圓筒形外殼在運(yùn)動(dòng)中易引起的非自主的翻滾，在復(fù)雜的地面環(huán)境中，提高了運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性；
[0017]3、整體重量輕:
[0018]本發(fā)明蛇形機(jī)器人將第一、第二外殼等效為四邊形的豎桿，在保留四邊形機(jī)構(gòu)特征的前提下使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，減輕了整體重量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的一個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明的四邊形機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為安裝軸承后的本發(fā)明的電動(dòng)伸縮桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明的偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)、偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂、翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂、第三外殼及第一、第二支架連接后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6為本發(fā)明的翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)、第一外殼及第三、第四支架連接后的結(jié)構(gòu)示意圖；[0025]圖中，I—偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)，2—第一支架，3—第二支架，4—四邊形機(jī)構(gòu)，5—翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂，6—第三外殼，7—第二外殼，8—偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂，9一環(huán)形凹槽，10-橫桿，11 一第一外殼，12-銷(xiāo)軸，13-伸縮桿，14-翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)，15-第三支架，16-第四支架，17—軸承，18一第一模塊,19一第二模塊，20—第二模塊，21一第四模塊，22一第五模塊，23一第六模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]如圖1?圖6所示，一種基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人，由六個(gè)相同的模塊首尾依次相連組成，六個(gè)模塊從頭到尾依次為:第一模塊18、第二模塊19、第三模塊20、第四模塊21、第五模塊22及第六模塊23 ;每個(gè)模塊均具有俯仰、偏轉(zhuǎn)、翻滾三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)功能，其中，俯仰運(yùn)動(dòng)通過(guò)四邊形機(jī)構(gòu)4的變形來(lái)實(shí)現(xiàn)，偏轉(zhuǎn)及翻滾運(yùn)動(dòng)分別通過(guò)偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)I和翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)14實(shí)現(xiàn)；每個(gè)模塊均由四邊形機(jī)構(gòu)4、偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)1、偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂
8、第三外殼6、翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)14及翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂5組成；
[0028]四邊形機(jī)構(gòu)4由第一外殼11、第二外殼7、電動(dòng)伸縮桿13及上、下橫桿10組成，上、下橫桿10分別設(shè)置在第一、第二外殼之間的上、下兩側(cè)，上、下橫桿10的兩端與第一、第二外殼之間分別通過(guò)銷(xiāo)軸12相鉸接，并形成四邊形，第一、第二外殼作為四邊形的豎桿，鉸接點(diǎn)作為四邊形的頂點(diǎn)，電動(dòng)伸縮桿13設(shè)置在四邊形的對(duì)角線(xiàn)位置，電動(dòng)伸縮桿13兩端分別通過(guò)通孔套裝在對(duì)應(yīng)的銷(xiāo)軸12上，且電動(dòng)伸縮桿13與所述銷(xiāo)軸12之間通過(guò)軸承17相連接；電動(dòng)伸縮桿13通過(guò)伸縮驅(qū)動(dòng)四邊形機(jī)構(gòu)4變形；
[0029]第二外殼7與第三外殼6之間通過(guò)偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)I和偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂8相連接，偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)I的上、下輸出軸的外齒輪分別與上、下偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂8的內(nèi)端的內(nèi)齒輪相嚙合，上、下偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂8的外端分別固定在第二外殼7的上、下兩側(cè)，偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)I固定在第三外殼6內(nèi)；
[0030]翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)14固定在第一外殼11的前部，翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂5固定在偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)I的后端；翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)14前端的輸出軸的外齒輪與前方相鄰模塊的翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂5的內(nèi)齒輪相嚙合；
[0031]相鄰模塊的連接方式有如下兩種，第一種:在第一外殼11前部的外側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形凹槽9，第一外殼11的前部伸入到前方相鄰模塊的第三外殼6內(nèi)部，若干個(gè)螺釘?shù)牡锥舜┻^(guò)第三外殼6的側(cè)壁設(shè)置在第一外殼11的環(huán)形凹槽9內(nèi)，且螺釘沿第三外殼6的圓周均勻分布；第二種:在第三外殼6后部的外側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形凹槽9,第三外殼6的后部伸入到后方相鄰模塊的第一外殼11內(nèi)部，若干個(gè)螺釘?shù)那胺酱┻^(guò)第一外殼11的側(cè)壁設(shè)置在第三外殼6的環(huán)形凹槽9內(nèi)，且螺釘沿第一外殼11的圓周均勻分布；保證相鄰模塊之間能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能沿軸向移動(dòng)。
[0032]所述上、下橫桿10平行設(shè)置，并與第一、第二外殼相鉸接后形成平行四邊形，第一、第二外殼作為平行四邊形的豎桿，鉸接點(diǎn)作為平行四邊形的頂點(diǎn)。
[0033]所述偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)I通過(guò)第一支架2固定在第三外殼6內(nèi)，在第一支架2上設(shè)置有通孔，偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)I通過(guò)通孔固定在第一支架2上，第一支架2的頂端和底端均通過(guò)螺釘固定在第三外殼6內(nèi)，在第一支架2的中部固定有第二支架3，第二支架3為水平設(shè)置的矩形框結(jié)構(gòu)，第二支架3套裝在偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)I和第一支架2的中部，用于連接偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)I和第一支架2，翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂8固定在第二支架3的后端。
[0034]所述翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)14通過(guò)第三支架15固定在第一外殼11內(nèi)，在第三支架15上設(shè)置有通孔，翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)14通過(guò)通孔固定在第三支架15上，第三支架15的左、右兩端均通過(guò)螺釘固定在第一外殼11內(nèi)，在第三支架15的中部固定有第四支架16，第四支架16為豎直設(shè)置的矩形框結(jié)構(gòu)，第四支架16套裝在翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)14和第三支架15的中部，用于連接翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)14和第三支架15。
[0035]所述偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)I的上、下輸出軸分別與上、下偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂8之間通過(guò)螺栓相連接，避免打滑和軸向移動(dòng)。
[0036]所述翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)14的輸出軸與相鄰模塊的翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂5之間通過(guò)螺栓相連接，避免打滑和軸向移動(dòng)。
[0037]所述第一、第二、第三外殼均采用蛇的肋骨形狀，避免了圓筒形外殼在運(yùn)動(dòng)中易引起的非自主的翻滾，使運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)。
[0038]所述的偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)I的型號(hào)為HSR-8498HB ;所述的翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)14的型號(hào)為HS-85MG ;所述的電動(dòng)伸縮桿13的型號(hào)為YNT-03。
[0039]下面結(jié)合【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】本實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)過(guò)程:
[0040]如圖1?圖6所示，本發(fā)明機(jī)器人的平面蜿蜒是靠各模塊與地面之間動(dòng)摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的，動(dòng)摩擦力的大小是本發(fā)明機(jī)器人對(duì)地面的正壓力與動(dòng)摩擦系數(shù)的乘積。當(dāng)本發(fā)明機(jī)器人在表面粗糙的平地上前行時(shí)，各模塊的偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)I的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)不同的角度，偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂8隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)各模塊的第二、第三外殼之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，使本發(fā)明機(jī)器人形成類(lèi)似正弦波的形狀，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；與此同時(shí)，相鄰模塊的翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)22的輸出軸向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使相鄰模塊之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的翻滾運(yùn)動(dòng)；本發(fā)明的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使其在平地上蜿蜒前行，在本發(fā)明的第一、第二、第三外殼與地面動(dòng)摩擦系數(shù)不變的情況下，翻滾運(yùn)動(dòng)過(guò)程增大了本發(fā)明整體對(duì)地面的正壓力，即增大了各模塊與地面之間的動(dòng)摩擦力，使本發(fā)明機(jī)器人向前運(yùn)動(dòng)的效率更高。
[0041]在地面情況復(fù)雜的救援現(xiàn)場(chǎng)，需要進(jìn)行越障時(shí)，首先，第一模塊18的電動(dòng)伸縮桿13伸長(zhǎng)，帶動(dòng)四邊形機(jī)構(gòu)4變形，第一模塊18抬起，重心后移，采用同樣的方式第二、第三模塊依次抬起，使第一模塊18搭在障礙物的邊緣，并借助障礙物的支持力和自身的驅(qū)動(dòng)，將各模塊移動(dòng)到障礙物上完成越障過(guò)程。
【權(quán)利要求】
1.一種基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人，其特征在于由若干個(gè)相同的模塊首尾依次相連組成，每個(gè)模塊均由四邊形機(jī)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)、偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂、第三外殼、翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)及翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂組成；四邊形機(jī)構(gòu)由第一外殼、第二外殼、伸縮桿及上、下橫桿組成，上、下橫桿分別設(shè)置在第一、第二外殼之間的上、下兩側(cè)，上、下橫桿的兩端與第一、第二外殼之間分別通過(guò)銷(xiāo)軸相鉸接，并形成四邊形，第一、第二外殼作為四邊形的豎桿，鉸接點(diǎn)作為四邊形的頂點(diǎn)，伸縮桿設(shè)置在四邊形的對(duì)角線(xiàn)位置，伸縮桿兩端通過(guò)通孔套裝在對(duì)應(yīng)的銷(xiāo)軸上；第二外殼與第三外殼之間通過(guò)偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)和偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂相連接，偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)的上、下輸出軸的外齒輪分別與上、下偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂的內(nèi)端的內(nèi)齒輪相嚙合，上、下偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂的外端分別固定在第二外殼的上、下兩側(cè)，偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)固定在第三外殼內(nèi)；翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)固定在第一外殼的前部，翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂固定在偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)的后端；翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)前端的輸出軸的外齒輪與前方相鄰模塊的翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂的內(nèi)齒輪相哨合；相鄰模塊的連接方式有如下兩種，第一種:在第一外殼前部的外側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形凹槽，第一外殼的前部伸入到前方相鄰模塊的第三外殼內(nèi)部，若干個(gè)螺釘?shù)牡锥舜┻^(guò)第三外殼的側(cè)壁設(shè)置在第一外殼的環(huán)形凹槽內(nèi)；第二種:在第三外殼后部的外側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形凹槽，第三外殼的后部伸入到后方相鄰模塊的第一外殼內(nèi)部，若干個(gè)螺釘?shù)牡锥舜┻^(guò)第一外殼的側(cè)壁設(shè)置在第三外殼的環(huán)形凹槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人，其特征在于所述上、下橫桿平行設(shè)置，并與第一、第二外殼相鉸接后形成平行四邊形，第一、第二外殼作為平行四邊形的豎桿，鉸接點(diǎn)作為平行四邊形的頂點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人，其特征在于所述偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)通過(guò)第一支架固定在第三外殼內(nèi)，在第一支架上設(shè)置有通孔，偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)通過(guò)通孔固定在第一支架上，第一支架的頂端和底端均固定在第三外殼內(nèi)，在第一支架的中部固定有第二支架，第二支架為水平設(shè)置的矩形框結(jié)構(gòu)，第二支架套裝在偏轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)舵機(jī)和第一支架的中部，翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)舵臂固定在第二支架的后端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人，其特征在于所述翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)通過(guò)第三支架固定在第一外殼內(nèi)，在第三支架上設(shè)置有通孔，翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)通過(guò)通孔固定在第三支架上，第三支架的左、右兩端均固定在第一外殼內(nèi)，在第三支架的中部固定有第四支架，第四支架為豎直設(shè)置的矩形框結(jié)構(gòu)，第四支架套裝在翻滾關(guān)節(jié)舵機(jī)和第三支架的中部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人，其特征在于所述第一、第二、第三外殼均采用蛇的肋骨形狀。
【文檔編號(hào)】B62D57/02GK104002888SQ201410240391
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】房立金, 徐兵 申請(qǐng)人:東北大學(xué)