一種水下蛇形機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水下蛇形機(jī)器人，由多個(gè)模塊組成，所述模塊外表面包覆有防水護(hù)套，各模塊間固定連接，模塊包括可多方向偏轉(zhuǎn)的本體及設(shè)置在本體兩端部的連接部，所述本體包括多個(gè)空心環(huán)，所述空心環(huán)均設(shè)有四個(gè)活動(dòng)連接點(diǎn)，其中相對(duì)的兩個(gè)所述活動(dòng)連接點(diǎn)設(shè)置在所述空心環(huán)上表面，另兩個(gè)所述活動(dòng)連接點(diǎn)設(shè)置在所述空心環(huán)下表面，所述相鄰的空心環(huán)通過(guò)所述活動(dòng)連接點(diǎn)活動(dòng)連接。本實(shí)用新型模塊自身可以多方向偏轉(zhuǎn)使得蛇形機(jī)器人運(yùn)行時(shí)更加靈活，模塊整體包覆有防水護(hù)套，在起到防水作用的同時(shí)，能夠有效的延長(zhǎng)機(jī)器人的使用壽命。
【專利說(shuō)明】一種水下蛇形機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種水下蛇形機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]蛇形機(jī)器人以其高度的環(huán)境適應(yīng)能力，成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。在野外探測(cè)及偵查任務(wù)中，需要蛇形機(jī)器人具有在水中運(yùn)動(dòng)的能力，因而水下蛇形機(jī)器人具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的應(yīng)用價(jià)值和研究意義。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，涉及水下蛇形機(jī)器人的如沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所探查者III，即專利號(hào)為200810229974.1的中國(guó)專利所公開(kāi)的一種水陸兩棲蛇形機(jī)器人，由多個(gè)模塊組成，各模塊可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地相連接，兩相鄰模塊中的一個(gè)可相對(duì)另一個(gè)水平偏轉(zhuǎn)及俯仰運(yùn)動(dòng)，每個(gè)模塊由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)和減速齒輪以及錐齒輪組成，每個(gè)模塊具有兩個(gè)自由度。但是上述水陸兩棲機(jī)器人的單個(gè)模塊是剛性的不能彎曲，雖能夠?qū)崿F(xiàn)在水中自由游動(dòng)，但由于單個(gè)模塊相對(duì)較長(zhǎng)，不能實(shí)現(xiàn)柔順靈活運(yùn)動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種能在水下靈活運(yùn)動(dòng)的水下蛇形機(jī)器人。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種水下蛇形機(jī)器人，由多個(gè)模塊組成，各所述模塊間固定連接，所述模塊包括可多方向偏轉(zhuǎn)的本體及設(shè)置在所述本體兩端部的連接部。
[0006]上述技術(shù)方案中，所述模塊外表面包覆有防水護(hù)套。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述本體包括多個(gè)空心環(huán)，所述空心環(huán)均設(shè)有四個(gè)活動(dòng)連接點(diǎn)，其中相對(duì)的兩個(gè)所述活動(dòng)連接點(diǎn)設(shè)置在所述空心環(huán)上表面，另兩個(gè)所述活動(dòng)連接點(diǎn)設(shè)置在所述空心環(huán)下表面,所述相鄰的空心環(huán)通過(guò)所述活動(dòng)連接點(diǎn)活動(dòng)連接；
[0008]所述連接部包括外殼、設(shè)置在所述外殼內(nèi)的伺服電機(jī)、通過(guò)所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的具有兩個(gè)繞線槽的繞線輪、纏繞在所述繞線槽內(nèi)的繩線、固定設(shè)置在所述外殼內(nèi)部的兩根導(dǎo)線柱，所述導(dǎo)線柱末端設(shè)置有通孔，所述通孔中心線與所述繞線輪中心線相交，所述繩線一端纏繞在所述繞線輪上，所述繩線的另一端通過(guò)所述通孔及本體固定在所述本體末端，所述繞線輪上的兩條繩線繞向相反。
[0009]上述技術(shù)方案中，設(shè)置在本體兩端部的兩個(gè)連接部端口可以互相卡合，并且在端口兩側(cè)面各有一個(gè)封蓋，便于軸承座的裝配同時(shí)保持了外殼表面的近似圓柱面。
[0010]進(jìn)一步技術(shù)方案，所述空心環(huán)內(nèi)側(cè)面上均設(shè)有四個(gè)導(dǎo)線孔，所述導(dǎo)線孔設(shè)置在所述活動(dòng)連接點(diǎn)下方。
[0011]所述繩線穿過(guò)各所述導(dǎo)線孔。
[0012]上述技術(shù)方案中，外殼內(nèi)邊緣還設(shè)置有兩個(gè)引導(dǎo)孔，兩根導(dǎo)線柱的通孔分別正對(duì)兩個(gè)繞線槽，繞線槽上的兩根繩線分別穿過(guò)各相應(yīng)的通孔、引導(dǎo)孔再穿過(guò)各空心環(huán)上的導(dǎo)線孔最終固定在最末端的空心環(huán)上。[0013]進(jìn)一步技術(shù)方案，所述伺服電機(jī)通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)所述繞線輪，所述繞線輪與所述渦輪同軸連接。
[0014]進(jìn)一步技術(shù)方案，所述外殼為圓柱形。
[0015]本實(shí)用新型的工作原理，單個(gè)模塊上設(shè)置有本體及兩個(gè)連接部，在連接部?jī)?nèi)設(shè)置有伺服電機(jī)及繞線輪，伺服電機(jī)帶動(dòng)繞線輪旋轉(zhuǎn)，由于繞線輪上兩條繩線的繞向相反，在繞線輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一條繩線拉緊另一條繩線放松，可以使本體向繩線拉緊的一側(cè)收攏偏轉(zhuǎn)；而單個(gè)模塊上設(shè)置有兩個(gè)連接部，本體內(nèi)總共均布有4條繩線，通過(guò)伺服電機(jī)對(duì)繞線輪的控制可以使本體多方向偏轉(zhuǎn)扭動(dòng)。
[0016]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、本實(shí)用新型的模塊本身可以多方向偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了水下蛇形機(jī)器人真正意義上的靈活性；
[0018]2、本實(shí)用新型整體呈圓柱形，在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)，水流對(duì)其阻力較小，能夠更靈活的運(yùn)動(dòng)；
[0019]3、本實(shí)用新型通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)繞線輪轉(zhuǎn)動(dòng)，控制更精確，通過(guò)控制使得本體的偏轉(zhuǎn)更靈活；
[0020]4、本實(shí)用新型首部模塊設(shè)置有光源及攝像頭，可以清晰地記錄機(jī)器人所經(jīng)過(guò)的地方，便于搜索發(fā)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為連外殼不意圖一；
[0024]圖4為外殼示意圖二；
[0025]圖5為防水護(hù)套示意圖；
[0026]圖6為模塊連接時(shí)繞線輪位置示意圖；
[0027]圖7為模塊內(nèi)部示意圖；
[0028]圖8為封蓋示意圖；
[0029]圖9為連接部示意圖。
[0030]其中:1、模塊；2、本體；3、連接部；4、防水護(hù)套；5、螺釘；21、空心環(huán)；22、活動(dòng)連接點(diǎn)；23、導(dǎo)線孔；31、外殼；32、伺服電機(jī)；33、繞線輪；34、繩線；35、導(dǎo)線柱；36、封蓋；37、引導(dǎo)孔；38、渦輪；39、蝸桿；331、繞線槽；351、通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0032]實(shí)施例一:
[0033]如圖1-9所示，一種水下蛇形機(jī)器人，由多個(gè)模塊I組成，各模塊I間固定連接，模塊I包括可多方向偏轉(zhuǎn)的本體2及設(shè)置在本體2兩端部的連接部3。
[0034]多個(gè)模塊I首尾相連，相鄰的兩個(gè)連接部3通過(guò)螺釘5固定。
[0035]模塊I外表面包覆有防水護(hù)套4。[0036]本體2包括多個(gè)空心環(huán)21，空心環(huán)21均設(shè)有四個(gè)活動(dòng)連接點(diǎn)22，其中相對(duì)的兩個(gè)活動(dòng)連接點(diǎn)22設(shè)置在空心環(huán)21上表面，另兩個(gè)活動(dòng)連接點(diǎn)22設(shè)置在空心環(huán)21下表面，相鄰的空心環(huán)21通過(guò)活動(dòng)連接點(diǎn)22活動(dòng)連接；
[0037]連接部3包括外殼31、設(shè)置在外殼31內(nèi)的伺服電機(jī)32、通過(guò)伺服電機(jī)32驅(qū)動(dòng)的具有兩個(gè)繞線槽331的繞線輪33、纏繞在繞線槽331內(nèi)的繩線34、固定設(shè)置在外殼31內(nèi)部的兩根導(dǎo)線柱35，導(dǎo)線柱35末端設(shè)置有通孔351，通孔351中心線與繞線輪33中心線相交，繩線34 —端纏繞在繞線輪33上，繩線34的另一端通過(guò)通孔351及本體2固定在本體2末端，繞線輪33上的兩條繩線34繞向相反。
[0038]外殼31為圓柱形。
[0039]設(shè)置在本體2兩端部的兩個(gè)連接部3端口可以互相卡合，并且在端口兩側(cè)面各有一個(gè)封蓋36，便于軸承座的裝配同時(shí)保持了外殼31表面的近似圓柱面。
[0040]空心環(huán)21內(nèi)側(cè)面上均設(shè)有四個(gè)導(dǎo)線孔23，導(dǎo)線孔23設(shè)置在活動(dòng)連接點(diǎn)22下方。
[0041]繩線34穿過(guò)各導(dǎo)線孔23。
[0042]外殼31內(nèi)邊緣還設(shè)置有兩個(gè)引導(dǎo)孔37，兩根導(dǎo)線柱35的通孔351分別正對(duì)兩個(gè)繞線槽331，繞線槽331上的兩根繩線34分別穿過(guò)各相應(yīng)的通孔351、引導(dǎo)孔37再穿過(guò)各空心環(huán)21上的導(dǎo)線孔23最終固定在最末端的空心環(huán)21上。
[0043]伺服電機(jī)32通過(guò)蝸輪蝸桿39傳動(dòng)繞線輪33，繞線輪33與渦輪38同軸連接。
[0044]水下蛇形機(jī)器人的工作原理，單個(gè)模塊I上設(shè)置有本體2及兩個(gè)連接部3，在連接部3內(nèi)設(shè)置有伺服電機(jī)32及繞線輪33，伺服電機(jī)32帶動(dòng)繞線輪33旋轉(zhuǎn)，由于繞線輪33上兩條繩線34的繞向相反，在繞線輪33轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一條繩線34拉緊另一條繩線34放松，可以使本體2向繩線34拉緊的一側(cè)收攏偏轉(zhuǎn)；而單個(gè)模塊I上設(shè)置有兩個(gè)連接部3，本體2內(nèi)總共均布有4條繩線34，通過(guò)伺服電機(jī)32對(duì)繞線輪33的控制可以使本體2多方向偏轉(zhuǎn)扭動(dòng)。
[0045]可以在水下蛇形機(jī)器人頭部即首模塊I頂部安裝防水?dāng)z像頭，實(shí)現(xiàn)對(duì)水下空間的探索；本體2內(nèi)的中空腔體可以安裝遙控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)蛇形機(jī)器人的路線控制，也可以儲(chǔ)存電力設(shè)備，使得水下蛇形機(jī)器人續(xù)航更持久。
【權(quán)利要求】
1.一種水下蛇形機(jī)器人，由多個(gè)模塊組成，其特征在于:各所述模塊間固定連接，所述模塊包括可多方向偏轉(zhuǎn)的本體及設(shè)置在所述本體兩端部的連接部，所述模塊外表面包覆有防水護(hù)套； 所述本體包括多個(gè)空心環(huán)，所述空心環(huán)均設(shè)有四個(gè)活動(dòng)連接點(diǎn)，其中相對(duì)的兩個(gè)所述活動(dòng)連接點(diǎn)設(shè)置在所述空心環(huán)上表面，另兩個(gè)所述活動(dòng)連接點(diǎn)設(shè)置在所述空心環(huán)下表面，所述相鄰的空心環(huán)通過(guò)所述活動(dòng)連接點(diǎn)活動(dòng)連接； 所述連接部包括外殼、設(shè)置在所述外殼內(nèi)的伺服電機(jī)、通過(guò)所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的具有兩個(gè)繞線槽的繞線輪、纏繞在所述繞線槽內(nèi)的繩線、固定設(shè)置在所述外殼內(nèi)部的兩根導(dǎo)線柱，所述導(dǎo)線柱末端設(shè)置有通孔，所述通孔中心線與所述繞線輪中心線相交，所述繩線一端纏繞在所述繞線輪上，所述繩線的另一端通過(guò)所述通孔及本體固定在所述本體末端，所述繞線輪上的兩條繩線繞向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下蛇形機(jī)器人，其特征在于:所述空心環(huán)內(nèi)側(cè)面上均設(shè)有四個(gè)導(dǎo)線孔，所述導(dǎo)線孔設(shè)置在所述活動(dòng)連接點(diǎn)下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水下蛇形機(jī)器人，其特征在于:所述繩線穿過(guò)各所述導(dǎo)線孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下蛇形機(jī)器人，其特征在于:所述伺服電機(jī)通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)所述繞線輪，所述繞線輪與所述蝸輪同軸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下蛇形機(jī)器人，其特征在于:所述外殼為圓柱形。
【文檔編號(hào)】B63C11/52GK203779496SQ201420124692
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】胡海燕, 李偉達(dá), 李娟 , 李春光 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)