[发明专利]一种仿毛虫蠕动管道爬行机器人及控制方法

权利要求书

1.一种仿毛虫蠕动管道爬行机器人，其特征在于，包括至少两组运动机构，每组运动机构结构相同，两组运动机构通过旋转机构(D)连接；每组运动机构包括夹持模块(A)，使夹持模块实现平面运动的位移模块(B)，使机器人直线运动的两个蠕动关节(C)，旋转机构(D)两端连接两个蠕动关节(C)；所述的连接夹持模块的位移模块通过两个气缸(10)和一个主动滑块(8)与夹持模块(A)相连，使夹持模块(A)能进行两个自由度的平面运动；所述旋转机构(D)，通过带动两个电缸大小连板(16)旋转，使机器人具有一个俯仰自由度；

蠕动关节(C)由电缸(15)构成，电缸轴(17)与固定板(13)通过螺纹紧固连接，固定板(13)穿过位移连接杆(18)的两端点孔，连接杆(18)通过螺纹连接固定在位移模块(B)上，通过电缸轴(17)的伸缩运动使机器人实现蠕动；

位移模块(B)包括：手爪上连板(7)、主动滑块(8)、主动连板(9)、气缸(10)、直流电机(11)、位移电机座(12)、固定板(13)、位移连接杆(18)、底座(19)；其中两个位移连接杆(18)和底座(19)通过螺纹连接固定，固定板(13)上的两圆孔被两个位移连接杆(18)穿过，电缸轴(17)和固定板(13)通过螺钉连接，使电缸轴(17)固定在底座上；两个气缸(10)通过位移连接杆(18)固定在底座(19)上，产生一个沿连接杆(18)的轴向旋转自由度，气缸轴通过螺杆和手爪上连板(7)相连接，从而产生一个沿螺杆轴向的旋转自由度；电机(11)与电机座(12)通过螺纹紧固连接，电机座(12)再与底座(19)通过螺纹紧固连接；主动连板(9)通过楔子固定在电机(11)上，然后通过主动滑块(8)连接在手爪上连板(7)上，通过电机(11)转动带动夹持模块(A)在平面上转动，同时通过气缸(10)其气缸杆伸出距离不同，使夹持模块能在平面内偏移不同角度。

2.根据权利要求1所述的一种仿毛虫蠕动管道爬行机器人，其特征在于，所述的夹持模块(A)与手爪上连板通过螺纹紧固连接，夹持模块(A)包括：手爪下夹板(1)、手爪连杆(2)、丝母(3)、丝杆(4)、锥齿轮传动机构(5)、夹持电机座(6)、直流电机(71)、手爪(20)；

其中直流电机(71)与夹持电机座(6)通过螺纹紧固连接，夹持电机座(6)通过螺纹紧固连接在手爪下夹板(1)上；锥齿轮传动机构(5)分别通过楔子固定在电机和丝杆(4)上，使电机(11)通过锥齿轮传动机构(5)带动丝杆(4)旋转使丝母(3)滑动；手爪连杆(2)通过螺纹紧固在丝母(3)上，通过丝母(3)的滑动控制手爪(20)张合从而分别实现机器人的管外夹持和管内支撑。

3.根据权利要求1所述的一种仿毛虫蠕动管道爬行机器人，其特征在于，两组运动机构分别为第一运动机构和第二运动机构，所述第一运动机构包括第一夹持模块(A1)，第一位移模块(B1)，第一蠕动关节(C1)，所述第二运动机构包括第二夹持模块(A2)，第二位移模块(B2)，第二蠕动关节(C1)；第一蠕动关节(C1)通过旋转机构(D)与第二蠕动关节(C1)连接。