[实用新型]一种水下蛇形机器人关节模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人结构领域，尤其涉及一种水下蛇形机器人关节模块。

背景技术

蛇形机器人以其高度的环境适应能力，成为近年来的研究热点。在野外探测及侦查任务中，需要蛇形机器人具有在水中运动的能力，因而水下蛇形机器人具有长远的应用价值和研究意义。

在现有技术中，涉及水下蛇形机器人的如沈阳自动化研究所探查者Ⅲ，即专利号为200810229974.1的中国专利所公开的一种水陆两栖蛇形机器人，由多个模块组成，各模块可相对转动地相连接，两相邻模块中的一个可相对另一个水平偏转及俯仰运动，每个模块由两个电动机和减速齿轮以及锥齿轮组成，每个模块具有两个自由度。但是上述水陆两栖机器人的单个模块是刚性的不能弯曲，虽能够实现在水中自由游动，但由于单个模块相对较长，不能实现柔顺灵活运动。

发明内容

本实用新型的目的克服现有蛇形机器人模块的不足，提出一种具有很强灵活度的水下蛇形机器人关节模块。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种水下蛇形机器人关节模块，包括可多方向偏转的本体及设置在所述本体两端部的连接部，所述本体及所述连接部外表面设置有防水护套。

所述本体包括多个空心环，所述空心环均设有四个活动连接点，其中相对的两个所述活动连接点设置在所述空心环上表面，另两个所述活动连接点设置在所述空心环下表面，所述相邻的空心环通过所述活动连接点活动连接；

所述连接部包括外壳、设置在所述外壳内的伺服电机、通过所述伺服电机驱动的具有两个绕线槽的绕线轮、缠绕在所述绕线槽内的绳线、固定设置在所述外壳内部的两根导线柱，所述导线柱末端设置有通孔，所述通孔中心线与所述绕线轮中心线相交，所述绳线一端缠绕在所述绕线轮上，所述绳线的另一端通过所述通孔及本体固定在所述本体末端，所述绕线轮上的两条绳线绕向相反。

上述技术方案中，设置在本体两端部的两个连接部端口可以互相卡合，并且在端口两侧面各有一个封盖，便于轴承座的装配同时保持了外壳表面的近似圆柱面。

进一步技术方案，所述空心环内侧面上均设有四个导线孔，所述导线孔设置在所述活动连接点下方。

所述绳线穿过各所述导线孔。

上述技术方案中，外壳内边缘还设置有两个引导孔，两根导线柱的通孔分别正对两个绕线槽，绕线槽上的两根绳线分别穿过各相应的通孔、引导孔再穿过各空心环上的导线孔最终固定在最末端的空心环上。

进一步技术方案，所述伺服电机通过蜗轮蜗杆传动所述绕线轮，所述绕线轮与所述蜗轮同轴连接。

进一步技术方案，所述外壳为圆柱形。

本实用新型的工作原理，模块上设置有本体及两个连接部，在连接部内设置有伺服电机及绕线轮，伺服电机带动绕线轮旋转，由于绕线轮上两条绳线的绕向相反，在绕线轮转动时，一条绳线拉紧另一条绳线放松，可以使本体向绳线拉紧的一侧收拢偏转；而模块上设置有两个连接部，本体内总共均布有4条绳线，通过伺服电机对绕线轮的控制可以使本体多方向偏转扭动。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型本身可以多方向偏转扭动，灵活性非常强；

2、本实用新型整体呈圆柱形，在水中运动时，水流对其阻力较小，能够更灵活的运动；

3、本实用新型通过伺服电机带动绕线轮转动，控制更精确，通过控制使得本体的偏转更灵活。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型连接部结构示意图一；

图3为本实用新型连接部结构示意图二；

图4为本实用新型连接部结构示意图三；

图5为本实用新型外壳结构示意图。

其中：1、本体；2、连接部；11、空心环；12、活动连接点；13、导线孔；21、外壳；22、伺服电机；23、绕线轮；24、导线柱；25、封盖；26、引导孔；27、蜗轮；28、蜗杆；231、绕线槽；241、通孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：

如图1-5所示，一种水下蛇形机器人关节模块，包括可多方向偏转的本体1及设置在本体1两端部的连接部2。

本体1包括多个空心环11，空心环11均设有四个活动连接点12，其中相对的两个活动连接点12设置在空心环11上表面，另两个活动连接点12设置在空心环11下表面，相邻的空心环11通过活动连接点12活动连接；