[实用新型]轮式蛇形机器人机构

说明书

技术领域

本发明属于机器人领域，特别涉及适用于狭窄、复杂地面上运动的一种轮式蛇形机器人机构。

背景技术

近年来，地震、矿难等灾害时有发生，严重威胁着人类的安全，引起了人们广泛关注。由于灾难发生后的废墟下通道狭窄，并存在二次倒塌的危险，施救人员无法深入进行侦察或施救，人们急于探知灾难现场的内部险情，但又无法接近或进入灾难现场。此时，搜救机器人的参与可以有效地提高救援的效率和减少施救人员的伤亡，它们不但能够帮助工作人员执行救援工作，而且能够代替工作人员执行搜救任务，在灾难救援中起着越来越重要的作用。

中国专利CN1269620C公开了“一种蛇形机器人”由于该蛇形机器人体型细长，重心低，更适合在废墟的复杂环境下运动。其不足之处是他的蛇身采用记忆合金弹簧连接，仅在底部设置用于行走的足，记忆合金特性及足的设置位置限定，该机器人只能采用蠕动的前进方式，且不能实现翻滚前进速度慢，这些缺陷限制了蛇形机器人在灾难救援中的应用。

还有一种蛇形机器人是采用蜿蜒前进方式，对地面平整度要求高，不适合在废墟内爬行。

发明内容

本实用新型的发明目的是针对现有技术的种种不足，提供一种运动灵活的轮式蛇形机器人机构，该机器人可在复杂表面上前进、转弯和越障，在狭小缝隙间穿行，装有摄像机等传感器进入废墟下探测和定位受伤者。

实现上述发明目的采用以下技术方案：一种轮式蛇形机器人机构，其组成包括：蛇头、蛇身和蛇尾，所述的蛇头内部装有微型摄像头和传感器，蛇尾内部装有操控机器人运行的控制系统和电源，蛇头、蛇身和蛇尾前后设置按序连接为一体构成机器人整体，所述的蛇身由多个独立的蛇身单元组成，该蛇身单元包括外壳、驱动电机、车轮和双棘轮机构，所述的驱动电机固定在蛇身单元的外壳内，其电机轴的两端分别固装有车轮，电机轴上还固装有两个齿向相反的棘轮，两个棘轮之间设有一个同轴自由转动的转向盘，该转向盘上安装有与两个棘轮相啮合的棘爪，两个棘爪按序分布安装在转向盘回转中心的两侧，棘爪的另一端配有重锤，通过安装在棘爪上的弹簧将棘爪压向棘轮轮齿；相邻的蛇身单元之间通过转轴、连杆头尾连接。

采用上述技术方案，本蛇形机器人机构采用轮式驱动，利用双棘轮实现转向和越障动作，每个单元只用一个驱动电机实现前进和转向，具有结构简单、质量小、运动灵活等特点，非常适合狭小环境下运动。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型的蛇身单元右前方向结构视图。

图3是本实用新型去掉左车轮和外壳的蛇身单元左前方向结构视图。

图中，蛇头1，蛇身2，蛇尾3，左车轮4，右棘爪5，连杆6，弹簧7，右棘爪转轴8，右棘爪重锤9，前连接轴10，外壳11，后连接轴12，连杆轴孔13，右车轮14，转向盘15，右棘轮16，驱动电机17，电机输出轴18，连杆后转轴19，左棘轮20，左棘爪21，左棘爪转轴22，左棘爪重锤23，连杆前转轴24。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。

参见附图1、附图2，本实用新型轮式蛇形机器人由蛇头1、蛇身2和蛇尾3前后相连而成。其中蛇头1由一个蛇头单元组成，其内装有微型摄像机和传感器等器件。蛇尾3由一个蛇尾单元组成，其内装有控制系统和电源。蛇身2由多个独立但相连的蛇身单元组成，每个蛇身单元均装有车轮和驱动机构。相邻的蛇身单元之间通过转轴、连杆6头尾连接。