[实用新型]一种棘轮式蛇形机器人关节

说明书

本实用新型涉及工业机器人领域，特别涉及一种棘轮式蛇形机器人关节，包括至少两个关节模块和设置在相邻两个关节模块之间的伸缩机构，所述关节模块包括壳体和设置在壳体上的至少一条支撑腿，所述支撑腿连接有滚轮，所述滚轮上设置有棘爪机构，所述棘爪机构限制相邻两个关节模块上的滚轮的转动方向，使关节模块在伸缩机构的伸缩作用下移动，使得可较容易的通过控制伸缩机构的伸长或缩短，实现对关节模块移动的控制，结构原理较简单，同时，使滚轮的转动不受齿轮的反向齿隙的影响，使蛇形机器人关节的正向移动和反向移动均较顺畅。

技术领域

本实用新型涉及工业机器人领域，特别涉及一种棘轮式蛇形机器人关节。

背景技术

在工业机器人中，蛇形机器人关节由于能够灵巧的翻越障碍物，且具有多自由度的灵巧操作，所以相对传统的工业机器人对狭小、多障碍物空间的危险环境具有更好的适应性，常被应用到管道检测、灾难救援等单靠人类很难完成的工作中，蛇形机器人关节上最为关键的研究难点在于实现蛇形机器人关节前进、后退、转向动作的机器人关节。

目前，常见的蛇形机器人关节主要为刚性杆通过金属连接件连接组成的链状结构，一般通过动力机构驱动设置在刚性杆上的轮子或履带正反转，实现蛇形机器人关节的前进或后退，但是，由于轮子或履带一般通过齿轮驱动，在反转时，由于存在一定的反向齿隙，导致在蛇形机器人关节在前进或后退的运行状态不一致，导致蛇形机器人关节的后退操作不顺畅，且金属连接件连接的刚性杆自由度较少，导致蛇形机器人关节的转向不顺畅，同时，轮子或履带与刚性杆之间的相对位置固定，也影响蛇形机器人关节对各种搜救救援工作面临的复杂工作环境的适应性。

综上所述，目前亟需要一种技术方案，解决现有蛇形机器人关节运行不顺畅、转向不顺畅，对各种搜救救援工作面临的复杂工作环境的适应性较差的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有蛇形机器人关节运行不顺畅、转向不顺畅，对各种搜救救援工作面临的复杂工作环境的适应性较差的技术问题，提供了一种棘轮式蛇形机器人关节。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种棘轮式蛇形机器人关节，包括至少两个关节模块和设置在相邻两个关节模块之间的伸缩机构，所述关节模块包括壳体和设置在壳体上的至少一条支撑腿，所述支撑腿连接有滚轮，所述支撑腿上设置有棘爪机构，所述棘爪机构限制相邻两个关节模块上的滚轮的转动方向，使关节模块在伸缩机构的伸缩作用下移动。

本实用新型的一种棘轮式蛇形机器人关节，通过棘爪机构限制支撑腿上的滚轮的转动方向，使伸缩机构在伸长或收缩的过程中，只能推动或拉动单侧的关节模块移动，另一侧关节模块由于滚轮的转动方向的限制，与地面之间相对静止，使设置有能够顺畅转动的滚轮的关节模块顺利移动，结构原理较简单，使滚轮的转动不受齿轮的反向齿隙的影响，使蛇形机器人关节的正向移动和反向移动均较顺畅，同时，通过伸缩机构的伸缩作用实现关节模块的相对移动，使得可较容易的通过控制伸缩机构的伸长或缩短，实现对关节模块移动的控制，结构和原理也较简单。

作为优选，所述伸缩机构包括气囊，所述气囊两端分别与关节模块的壳体可拆卸连接，所述气囊连接有气泵。通过采用气囊作为伸缩机构，使能够在气囊收缩或膨胀的过程中拉动或推动关节模块移动，使关节模块的移动原理简单，同时，气囊具有柔性特征，自由度较多，使蛇形机器人关节能够朝向不同方向移动，提高蛇形机器人关节对各种搜救救援工作面临的复杂工作环境的适应性，且气囊对关节模块的移动起到一定的缓冲作用，进一步使蛇形机器人关节的移动较平稳。

作为优选，所述壳体上对应所述支撑腿的位置设置有开口，所述壳体内设置有动力机构，所述动力机构驱动所述支撑腿移入和/或移出所述开口，改变所述滚轮与所述壳体的相对距离。通过动力机构调整滚轮与所述壳体的相对距离，使蛇形机器人关节与复杂工作环境的适应性更好。