[发明专利]一种变直径蛇形机器人模块及蛇形机器人

权利要求书

1.一种变直径蛇形机器人模块，其特征在于，包括第一直径调节环、第二直径调节环、轴向驱动器和扭转驱动器，

所述第一直径调节环、第二直径调节环同轴间隔设置，所述轴向驱动器包括多根连接第一直径调节环和第二直径调节环的轴向驱动丝，所述扭转驱动器包括多根连接第一直径调节环和第二直径调节环的扭转驱动丝，

其中，轴向驱动丝均平行于第一直径调节环和第二直径调节环的轴线，

其中，扭转驱动丝倾斜于第一直径调节环和第二直径调节环的轴线，

所述第一直径调节环、第二直径调节环、轴向驱动器和扭转驱动器均采用智能材料制成，所述第一直径调节环的形状随所述第一直径调节环的温度或压力或湿度发生变化，所述第二直径调节环的形状随所述第二直径调节环的温度或压力或湿度发生变化，从而调节机器人模块的直径，

各轴向驱动丝随该轴向驱动丝的温度或压力或湿度发生变化从而驱动机器人模块移动，

各扭转驱动丝随该扭转驱动丝的温度或压力或湿度发生变化从而驱动机器人模块扭转运动。

2.根据权利要求1所述的变直径蛇形机器人模块，其特征在于，

所述智能材料包括形状记忆合金、磁致伸缩材料、压电材料中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的变直径蛇形机器人模块，其特征在于，

第一直径调节环和第二直径调节环均由具有全程形状记忆功能的形状记忆合金制成；

各轴向驱动丝、各扭转驱动丝均是由双程形状记忆功能的形状记忆合金制成。

4.根据权利要求3所述的变直径蛇形机器人模块，其特征在于，

第一直径调节环、第二直径调节环的形状、大小、材质相同。

5.根据权利要求1所述的变直径蛇形机器人模块，其特征在于，

各轴向驱动丝在直径调节环的端面上均匀布置。

6.根据权利要求4所述的变直径蛇形机器人模块，其特征在于，

轴向驱动器包括第一轴向驱动SMA丝、第二轴向驱动SMA丝、第三轴向驱动SMA丝、第四轴向驱动SMA丝，扭转驱动器包括第一扭转驱动SMA丝和第二扭转驱动SMA丝，

第一扭转驱动SMA丝和第二扭转驱动SMA丝的倾斜方向相反。

7.根据权利要求3所述的变直径蛇形机器人模块，其特征在于，通过电流或激光照射的方式来改变第一直径调节环、第二直径调节环、各扭转驱动SMA丝、各轴向驱动SMA丝的温度。

8.一种变直径蛇形机器人，其特征在于，利用权利要求1至7中任意一项所述的变直径蛇形机器人模块制成，包括多个变直径蛇形机器人模块，各变直径蛇形机器人模块依次串联连接，相邻的两个变直径蛇形机器人模块使用同一个直径调节环。

9.根据权利要求8所述的变直径蛇形机器人，其特征在于，变直径蛇形机器人外侧包裹有柔性蒙皮，所述柔性蒙皮上有向变直径蛇形机器人的尾部方向倾斜的凸起，使机器人前进时的摩擦力小于后退时的摩擦力。

10.根据权利要求8所述的变直径蛇形机器人，其特征在于，变直径蛇形机器人还设置有吸附装置以实现爬壁功能。