[发明专利]一种融合履带式行进机构和蛇脖关节的多步态蛇形机器人

权利要求书

1.一种融合履带式行进机构和正交关节的多步态蛇形机器人，其特征在于：包括蛇头组件(1)、蛇尾组件(4)、蛇脖组件(2)以及连接于蛇脖组件(2)与蛇尾组件(4)之间的蛇身组件(3)；蛇头组件(1)和蛇尾组件(4)均包括固定构件、动力机构和行走机构；动力机构和行走机构均设置在固定构件上，动力机构与行走机构连接并能够驱动行走机构行走；蛇头的固定构件与蛇脖组件(2)相连，蛇尾组件(4)的固定构件与蛇身组件(3)相连，蛇身组件(3)和蛇脖组件(2)相连。

2.根据权利要求1所述的一种融合履带式行进机构和正交关节的多步态蛇形机器人，其特征在于：蛇头组件(1)的动力机构包括第一驱动构件和从动构件；第一驱动构件与从动构件均与蛇头组件(1)的固定构件所连接；第一驱动构件通过从动构件与行走机构相连以驱动行走机构行走；第一驱动构件为驱动减速电机(5)，从动构件为传动齿轮(6)、从动轴(7)和从动轮(8)，行走机构为履带(9)。

3.根据权利要求2所述的一种融合履带式行进机构和正交关节的多步态蛇形机器人，其特征在于：固定构件包括中心架(10)、外支架(11)以及驱动减速电机盖板(12)；驱动减速电机(5)通过螺栓固定在中心架(10)上，驱动减速电机盖板(12)通过螺栓固定在驱动减速电机(5)和中心架(10)上，从动轴(7)以转动方式设置在中心架(10)上，并且从动轴(7)与中心架(10)的连接处安装有轴承，从而减小从动轴(7)与中心架(10)间的摩擦力；从动轮(8)通过紧定螺钉(13)固定在从动轴(7)上，同样地，传动齿轮(6)通过紧定螺钉(13)固定在驱动减速电机(5)的电机轴上；从动轮(8)的数量为两个且分别设置在从动轴(7)的左右两端，并且两个从动轮(8)呈对称设置，同样地，传动齿轮(6)的数量为两个且分别设置在驱动减速电机(5)的电机轴的左右两端，并且两个传动齿轮(6)呈对称设置，紧定螺钉(13)的数量为四个，分别连接两个从动轮(8)和两个传动齿轮(6)；两个传动齿轮(6)和两个从动轮(8)与履带(9)相啮合，并支撑起履带(9)；驱动减速电机(5)驱动传动齿轮(6)传动，从而带动履带(9)转动，使行走机构向前行进。

4.根据权利要求1所述的一种融合履带式行进机构和正交关节的多步态蛇形机器人，其特征在于：蛇脖组件(2)包括颈骨架(14)和第二驱动构件，第二驱动构件包括第一驱动舵机(15)和舵盘(16)；第一驱动舵机(15)通过螺丝固定在颈骨架(14)上，舵盘(16)通过螺丝固定在第二驱动构件的输出端；舵盘(16)通过四颗螺丝与蛇头固定构件的外支架的相连接。

5.根据权利要求1所述的一种融合履带式行进机构和正交关节的多步态蛇形机器人，其特征在于：蛇身组件(3)包括多个蛇身模块，多个蛇身模块相邻正交的串联设置在蛇脖组件(2)和蛇尾组件(4)之间；蛇身模块数量为五个，其中与蛇尾组件(4)连接的第一个蛇身模块(301)与其他四个蛇身模块结构不同，与蛇尾组件(4)连接的第一蛇身模块(301)一体成形，与其他四个蛇身模块相比中间部分较短；其他四个蛇身模块结构相同，均包括身骨架(17)和第三驱动构件；身骨架(17)包括肚骨架(18)和骨架盖(19)，骨架盖(19)通过螺丝固定在肚骨架(18)上，且骨架盖(19)和肚骨架(18)的两侧均留有圆孔，方便线路的通过；第三驱动构件包括第二驱动舵机(20)和舵盘(16)，舵盘(16)通过螺丝固定在第二驱动舵机(20)输出轴的两端。

6.根据权利要求5所述的一种融合履带式行进机构和正交关节的多步态蛇形机器人，其特征在于：肚骨架(18)采用中空式设计。

7.根据权利要求5所述的一种融合履带式行进机构和正交关节的多步态蛇形机器人，其特征在于：蛇头组件(1)通过蛇脖组件(2)中固定在第一驱动舵机(15)上的舵盘(16)与蛇脖组件相连接。