[发明专利]一种多功能蛇形机器人

说明书

技术领域

    本发明涉及一种机器人，具体地讲是一种多功能蛇形机器人。

背景技术

机器人的越障、攀爬技术是当前机器人技术的研究热点之一，在高空、危险、救援、探险等作业中有着广泛的应用，在其他行业也具有一定的应用前景，因此需要多种形式的多功能机器人。

发明内容

    本发明的目的是提供一种多功能蛇机器人。

本发明的技术方案：该机器人由多个基本节通过接头（3）连接而成。基本节由基本节主体（1）和驱动轮（2）组成，在基本节主体（1）的两侧和下面都装有驱动轮（2），驱动轮（2）由装在基本节主体（1）内的步进电机驱动；接头（3）由垂直轴支架（301）、垂直轴（302）、横向轴支架（303）、横向轴（304）和纵向轴（305）组成，三轴中任意两轴相互垂直，纵向轴（305）包括纵向轴内轴（3051）和纵向轴外套（3052）两部分，垂直轴支架（301）和横向轴支架（303）分别安装在前后基本节上进行连接，垂直轴（302）、横向轴（304）和纵向轴（305）通过离合装置与步进电机连接，实现基本节之间的不同位姿关系。

在该机器人上装有压力传感器、障碍判断传感器等电器装置，各驱动电机的动作、压力大小的控制、障碍判断等由电气测控系统统一控制。

有益效果：该机器人能实现跨越沟槽、跨越台阶和爬杆等功能；该机器人结构简单，制造容易。 

附图说明

图1是该机器人2个基本节连接的三维示意图。

图2是该机器人接头的三维示意图。

图3是该机器人跨越沟槽的示意图。

图4是该机器人跨越台阶的示意图。

图5是该机器人爬杆示意图。

1—基本节主体，2—驱动轮，3—接头，301—垂直轴支架，302—垂直轴，303—横向轴支架，304—横向轴，305—纵向轴，3051—纵向轴内轴，3052—纵向轴外套， 4—杆柱。

具体实施方式

根据图1、图2、图3、图4和图5对本发明的具体实施方案详细说明。

从图1和图2的三维示意图可以看出该多功能蛇形机器人的结构。该机器人由多个基本节通过接头3连接而成。基本节由基本节主体1和驱动轮2组成，在基本节主体1的两侧和下面都装有驱动轮2，驱动轮2由装在基本节主体1内的步进电机驱动；接头3由垂直轴支架301、垂直轴302、横向轴支架303、横向轴304和纵向轴305组成，三轴中任意两轴相互垂直，纵向轴305包括纵向轴内轴3051和纵向轴外套3052两部分，垂直轴支架301和横向轴支架303分别安装在前后基本节上进行连接，垂直轴302、横向轴304和纵向轴305通过离合装置与步进电机连接，实现基本节之间的不同位姿关系，当某轴的离合装置断开时，该轴处于自由状态，可自由转动，当某轴的离合装置连接时，该轴只能在步进电机的驱动下转动。

在该机器人上装有压力传感器、障碍判断传感器等电器装置，各驱动电机的动作、压力大小的控制、障碍判断等由电气测控系统统一控制。

图3是该机器人跨越沟槽的示意图，其工作原理是：当该机械人在平的地面上行走时（如图3（a）），各轴的离合装置处于断开状态，轴可自由转动，以适应地面凹凸不平的变化，当要跨越沟槽时，各轴的离合装置处于连接状态, 步进电机驱动第一个基本节的横向轴304，使第一个基本节略微向上抬起（如图3（b）），当第一个基本节跨越沟槽后，通过驱动第一个基本节的横向轴304，使第一个基本节与地面接触（如图3（c）），然后继续前进，直到整个机器人完全跨越沟槽，再使各轴的离合装置处于断开状态（如图3（d））。

图4是该机器人跨越台阶的示意图，其工作原理是：当该机械人在平的地面上行走时（如图4（a）），各轴的离合装置处于断开状态，轴可自由转动，以适应地面凹凸不平的变化，当要跨越台阶时，各轴的离合装置处于连接状态, 步进电机驱动前几个基本节的横向轴304，使前几个基本节向上抬起（如图4（b）），当第一个基本节高于台阶后，通过驱动第一个基本节的横向轴304，使第一个基本节与地面接触，然后继续前进，并依次通过驱动各个基本节横向轴304，以满足各基本节适应跨越台阶的需要（如图4（c）），直到整个机器人完全跨越台阶，再使各轴的离合装置处于断开状态（如图4（d））。