CN114932540B - 用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块及其蛇形机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块以及蛇形机器人，其包括第一关节单元和第二关节单元，第一关节单元和第二关节单元均包括旋转关节和连接关节，旋转关节上转动设有连接关节，且第一关节单元设于第二关节单元的前端，第二关节单元中的仓体连接板通过连接件固定于第一关节单元中的关节连接板凹槽上，且第二关节单元与第一关节单元共同组成正交关节模块。本发明各个模块之间均采用凹槽和凸块插接的方式，且能够灵活便捷地组装和拆卸，同时在各模块的两侧亦能设置从动轮组件，可以根据环境需求灵活地安装或卸掉从动轮，有利于应用于平坦环境或者其它复杂地形环境，具有可重构性和环境适应性高的优点。

Description

用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块及其蛇形机器人

技术领域

本发明属于蛇形机器人技术领域，特别涉及一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块及其蛇形机器人。

背景技术

蛇形机器人模仿生物蛇的形态特征和运动方式，具有多种运动模态、结构柔性高、复杂地形适应性强等特点，能够在人类难以到达的环境中工作，代替人类完成复杂、危险的作业，例如地震废墟现场搜救、井下毒体探测、桥梁缆索损伤侵蚀检查、核电站辐射检测等。大多数蛇形机器人仿照蛇的无附肢结构，采用重复的关节模块构成机器人身体，使机器人形成高冗余度结构，不同的关节模块可以互相备份，不会因某一模块的失效而使机器人停止工作，而具有高度的扩展性、维护性和可靠性，且多模块协同工作时可提高工作效率。

目前现有的蛇形机器人的关节连接方式，有平行连接、正交连接、P-R连接和万向连接，平行连接的只适用于平面运动，P-R连接和万向连接的形式复杂；正交连接为相邻两个关节的转轴相互垂直，运动范围虽小于P-R连接和万向连接，但控制驱动方式简单，只需采用单电机单关节的一对一控制，设计难度低和可行性高。根据蛇形机器人关节模块形状的不同，可分为球形模块，圆柱形模块，方形模块等。各种模块有相应的优缺点，球形模块不易被管壁卡住，适合用于管道攀爬，圆柱形模块与地面接触较为平滑，在三维回转运动中具有明显优势，方形模块在抬起数量较多的模块时可以很好得保持重心移动稳定，且设计难度最小。这些模块化设计的关节，普遍用于正交关节连接的蛇形机器人，但其可重构性较低，大部分只能应用于特定的应用场景中。针对以上情况，本发明的目的在于提供一种基于正交关节连接的模块化的蛇形机器人，该机器人可根据实际情况对模块化的关节进行重构，可实现平坦地面环境中的高速蜿蜒运动，也可形成行波、翻滚、螺旋滚动等步态在台阶、石块和草地等复杂障碍环境中顺利避开或越过，从而提高蛇形机器人的自主控制能力和环境适应能力。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块以及蛇形机器人，头部模块与首端正交关节模块之间、多个正交关节模块之间以及尾端正交关节模块与尾部模块之间均采用凹槽和凸块插接的方式，各个模块之间可以灵活便捷地组装和拆卸，具有可重构性高的优点，同时在各模块的两侧亦能设置从动轮组件，可以根据环境需求灵活地安装或卸掉从动轮，有利于应用于平坦环境或者其它复杂地形环境，具有结构简单，安全可靠，可重构性和环境适应性高等优点。

本发明采用的技术方案是一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，其包括第一关节单元和第二关节单元，所述第一关节单元和第二关节单元均包括旋转关节和连接关节，所述旋转关节包括第一仓体、第一仓体盖板、第一舵机、左法兰盘和右法兰盘，所述第一仓体的前端设有仓体连接板，且所述第一仓体中设有所述第一舵机，所述第一仓体盖板盖合于所述第一仓体上，且所述第一舵机的左右两侧分别与所述第一仓体及所述第一仓体盖板固定连接，所述左法兰盘设于所述第一仓体上的第一通孔处，且所述第一舵机的第一输出轴与所述左法兰盘中间处的轴孔连接，所述右法兰盘设于所述第一仓体盖板上的第二通孔处，且所述第一舵机中第二输出轴上的输出齿轮与所述右法兰盘中间处的齿轮孔通过轮齿啮合传动连接，所述旋转关节的后端转动设有所述连接关节，且所述连接关节包括对称设于所述旋转关节两侧的左连接关节板和右连接关节板，所述左连接关节板的前端与所述左法兰盘连接，所述右连接关节板的前端与所述右法兰盘连接，且所述左连接关节板和右连接关节板的后端均设有关节连接板，且所述关节连接板的各侧面均设有关节连接板凹槽；所述第一关节单元设于所述第二关节单元的前端，且所述第一关节单元中第一舵机输出轴的中心轴线垂直于所述第二关节单元中第一舵机输出轴的中心轴线，所述第二关节单元中的仓体连接板通过连接件固定于所述第一关节单元中的关节连接板凹槽上，且所述第二关节单元与所述第一关节单元共同组成正交关节模块，通过分别控制所述第一关节单元和第二关节单元中的第一舵机转动，能实现所述正交关节模块俯仰方向以及偏航方向的旋转运动。

优选地，所述第一舵机呈长方体结构，所述第一舵机相对的两个侧面分别设有所述第一输出轴和第二输出轴，且所述第二输出轴上设有输出齿轮。

进一步地，所述第一仓体的侧面设有第一通孔，且所述第一通孔的中心轴线与所述第一舵机中第一输出轴的中心轴线重合，所述第一仓体盖板上设有第二通孔，且所述第二通孔的中心轴线与所述第一舵机中第二输出轴的中心轴线重合。

进一步地，所述左连接关节板以及右连接关节板中的关节连接板上均设有关节连接孔，且所述仓体连接板的各侧面均设有仓体连接孔，所述连接件穿过所述关节连接孔以及所述仓体连接孔，将所述左连接关节板以及右连接关节板与所述仓体连接板固定连接。

优选地，所述左连接关节板以及所述右连接关节板的前端均设有输出轴孔，且所述第一输出轴以及第二输出轴均能穿过所述左连接关节板以及右连接关节板前端的输出轴孔。

进一步地，所述左连接关节板和右连接关节板的前端上还设置有从动轮组件，且所述从动轮组件包括从动轮和从动轮轴，所述从动轮通过轴承支撑于所述从动轮轴上，且所述从动轮轴的一端分别与所述第一舵机的第一输出轴以及第二输出轴固定连接。

本发明的第二方面，提供一种应用了前述可重构式蛇形机器人的正交关节模块的蛇形机器人，其包括多个所述正交关节模块及设置于所述首尾两端正交关节模块上的头部模块和尾部模块，所述头部模块包括第一外壳、第二外壳、开发板、IMU传感器、左连接板、右连接板和距离传感器单元，所述第一外壳扣合于所述第二外壳上且与所述第二外壳共同组成第二仓体，所述开发板设于所述第二仓体中，且所述IMU传感器设于所述第二仓体的上端，所述距离传感器单元设于所述第二仓体的前端，所述左连接板和右连接板对称设于所述第二仓体后端的两侧，且所述左连接板以及右连接板的前端分别与所述第一外壳以及第二外壳固定连接，所述左连接板以及右连接板的后端均设有连接侧板，且所述连接侧板的各侧面均设有连接侧板凹槽，所述尾部模块包括尾部仓体、锂电池和尾部仓体盖板，所述尾部仓体的前端设有尾部仓体连接板，且所述尾部仓体中设有所述锂电池，所述尾部仓体盖板盖合于所述尾部仓体上；所述多个正交关节模块首尾连接，所述头部模块设于所述多个正交关节模块的首端，且所述头部模块中的连接侧板凹槽通过连接件固定于所述首端正交关节模块中的仓体连接板上，所述尾部模块设于所述多个正交关节模块的尾端，且所述尾部模块中的尾部仓体连接板通过连接件固定于所述尾端正交关节模块中的关节连接板凹槽上。

优选地，所述距离传感器单元包括距离传感器和支撑板，所述支撑板与所述第一外壳以及第二外壳的前端固定连接，且所述支撑板上对称设有2个距离传感器固定件，所述距离传感器固定件的左侧、前端以及右侧均设有所述距离传感器。

优选地，所述头部模块以及尾部模块的两侧还设置从动轮组件，且所述从动轮组件包括从动轮和从动轮轴，所述从动轮通过轴承支撑于所述从动轮轴上，且所述头部模块中从动轮轴的一端分别与所述左连接板以及右连接板的前端固定连接，所述尾部模块中从动轮轴的一端分别与所述尾部仓体的两侧固定连接。

本发明的特点和有益效果是：

1、本发明提供的用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，旋转关节的后端设有连接关节，且连接关节中左连接关节板以及右连接关节板分别与第一舵机的第一输出轴以及第二输出轴连接，通过第一舵机能带动连接关节绕旋转关节转动，利用舵机直接带动关节旋转，有利于降低关节结构的复杂度，并且有利于结合串行总线舵机进行控制，在布线上更加合理，关节控制上也更加稳定高效。

2、本发明提供的用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，旋转关节的前端设有仓体连接板，左连接关节板和右连接关节板上设有关节连接板凹槽，通过凹槽和凸块插接的方式，将第二关节单元中的仓体连接板卡合于第一关节单元中的关节连接板凹槽上共同组成正交关节模块，有利于实现正交关节模块俯仰方向以及偏航方向的旋转运动。

3、本发明提供的蛇形机器人，头部模块与首端正交关节模块之间、多个正交关节模块之间以及尾端正交关节模块与尾部模块之间均采用凹槽和凸块插接的方式，各个模块之间可以灵活便捷地组装和拆卸，具有可重构性高的优点，同时还可以在连接位置处加装橡胶密封片，使得各个模块具有防水和防尘的功能，并且关节模块和头部模块、尾部模块采用轻质铝加工，并在表面加上一层耐磨外皮，可以保证机器人具有轻小耐用、稳定可靠的特性。

4、本发明提供的蛇形机器人，采用采用串行总线舵机作为驱动装置，使得正交关节模块以及蛇形机器人在控制方面具有硬件资源占用少、精度高、易使用的优点，同时舵机的数据线和电源线可以在各模块内进行连接，简化接线的复杂度，起到保护电源线和信号线的作用，有利于防尘、防水功能的实现，并且结构更加紧凑。

5、本发明提供的蛇形机器人，可以通过距离传感器和IMU传感器采集蛇形机器人周围环境数据和自身姿态数据，并搭建ROS软件系统进行对舵机进行反馈控制，并通过SSH协议与远程操控计算机连接，从而实现蛇形机器人的自主运动控制以及远程GUI界面实时控制。

6、本发明提供的蛇形机器人，在各模块的两侧亦能设置从动轮组件，可以根据环境需求灵活地安装或卸掉从动轮，有利于应用于平坦环境或者其它复杂地形环境，具有安全可靠，可重构性和环境适应性高等优点。

附图说明

图1是本发明用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块的整体结构示意图；

图2是本发明正交关节模块的爆炸结构示意图；

图3是本发明正交关节模块的第一仓体结构示意图；

图4是本发明正交关节模块的第一舵机结构示意图；

图5是本发明正交关节模块设置有从动轮组件示意图；

图6是本发明蛇形机器人的整体结构示意图；

图7是本发明蛇形机器人的头部模块结构示意图；

图8是本发明头部模块的爆炸结构示意图；

图9是本发明距离传感器单元的结构示意图；

图10是本发明尾部模块结构示意图；

图11是本发明尾部模块的爆炸结构示意图；

图12是本发明蛇形机器人设置有从动轮组件示意图。

主要附图标记：

第一关节单元1；第二关节单元2；旋转关节11；第一仓体111；仓体连接板1111；仓体连接孔11111；第一通孔1112；第一仓体盖板112；第二通孔1121；第一舵机113；第一输出轴1131；第二输出轴1132；输出齿轮1133；左法兰盘114；右法兰盘115；连接关节12；左连接关节板121；关节连接板1211；关节连接孔12111；关节连接板凹槽1212；输出轴孔1213；右连接关节板122；从动轮组件13；从动轮131；从动轮轴132；正交关节模块3；头部模块4；第一外壳41；第二外壳42；开发板43；IMU传感器44；左连接板45；连接侧板451；连接侧板凹槽4511；右连接板46；距离传感器单元47；距离传感器471；支撑板472；距离传感器固定件473；第二仓体48；尾部模块5；尾部仓体51；尾部仓体连接板511；锂电池52；尾部仓体盖板53。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

本发明提供一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，如图1所示，其包括第一关节单元1和第二关节单元2。

如图2和图3所示，第一关节单元1和第二关节单元2均包括旋转关节11和连接关节12，旋转关节11包括第一仓体111、第一仓体盖板112、第一舵机113、左法兰盘114和右法兰盘115，第一仓体111的前端设有仓体连接板1111，且第一仓体111中设有第一舵机113，第一仓体盖板112盖合于第一仓体111上，且第一舵机113的左右两侧分别与第一仓体111及第一仓体盖板112固定连接，左法兰盘114设于第一仓体111上的第一通孔1112处，且第一舵机113的第一输出轴1131与左法兰盘114中间处的轴孔连接，右法兰盘115设于第一仓体盖板112上的第二通孔1121处，且第一舵机113中第二输出轴1132上的输出齿轮1133与右法兰盘115中间处的齿轮孔通过轮齿啮合传动连接，第一舵机113可以通过轮齿啮合传动带动右法兰盘115转动，继而带动连接关节12绕第一舵机113的第二输出轴1132转动，旋转关节11的后端转动设有连接关节12，且连接关节12包括对称设于旋转关节11两侧的左连接关节板121和右连接关节板122，左连接关节板121的前端与左法兰盘114连接，右连接关节板122的前端与右法兰盘115连接，且左连接关节板121和右连接关节板122的后端均设有关节连接板1211，且关节连接板1211的各侧面均设有关节连接板凹槽1212；第一关节单元1设于第二关节单元2的前端，且第一关节单元1中第一舵机113输出轴的中心轴线垂直于第二关节单元2中第一舵机113输出轴的中心轴线，第二关节单元2中的仓体连接板1111通过连接件固定于第一关节单元1中的关节连接板凹槽1212上，且第二关节单元2与第一关节单元1共同组成正交关节模块，通过分别控制第一关节单元1和第二关节单元2中的第一舵机113转动，能实现正交关节模块俯仰方向以及偏航方向的旋转运动。

在一种优选方式中，左连接关节板121以及右连接关节板122中的关节连接板1211上均设有关节连接孔12111，且仓体连接板1111的各侧面均设有仓体连接孔11111，连接件穿过关节连接孔12111以及仓体连接孔11111，将左连接关节板121以及右连接关节板122与仓体连接板1111固定连接。

如图2和图3所示，第一仓体111的侧面设有第一通孔1112，且第一通孔1112的中心轴线与第一舵机113中第一输出轴1131的中心轴线重合，第一仓体盖板112上设有第二通孔1121，且第二通孔1121的中心轴线与第一舵机113中第二输出轴1132的中心轴线重合，且左连接关节板121以及右连接关节板122的前端均设有输出轴孔1213，第一输出轴1131以及第二输出轴1132均能穿过左连接关节板121以及右连接关节板122前端的输出轴孔1213。

如图4所示，第一舵机113呈长方体结构，第一舵机113相对的两个侧面分别设有第一输出轴1131和第二输出轴1132，且第二输出轴1132上设有输出齿轮1133。

如图5所示，左连接关节板121和右连接关节板122的前端上还设置有从动轮组件13，且从动轮组件13包括从动轮131和从动轮轴132，从动轮131通过轴承支撑于从动轮轴132上，从动轮131可以绕从动轮轴132转动，且从动轮轴132的一端分别与第一舵机113的第一输出轴1131以及第二输出轴1132固定连接。

本发明的第二方面，提供一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块的蛇形机器人，如图6所示，其包括多个正交关节模块3及设置于首尾两端正交关节模块3上的头部模块4和尾部模块5。

如图7和图8所示，头部模块包括第一外壳41、第二外壳42、开发板43、IMU传感器44、左连接板45、右连接板46和距离传感器单元47，第一外壳41扣合于第二外壳42上且与第二外壳42共同组成第二仓体48，开发板43设于第二仓体48中，且IMU传感器44设于第二仓体48的上端，距离传感器单元47设于第二仓体48的前端，左连接板45和右连接板46对称设于第二仓体48后端的两侧，且左连接板45以及右连接板46的前端分别与第一外壳41以及第二外壳42固定连接，左连接板45以及右连接板46的后端均设有连接侧板451，且连接侧板451的各侧面均设有连接侧板凹槽4511。

如图9所示，距离传感器单元47包括距离传感器471和支撑板472，支撑板472与第一外壳41以及第二外壳42的前端固定连接，且支撑板472上对称设有2个距离传感器固定件473，距离传感器固定件473的左侧、前端以及右侧均设有距离传感器471。距离传感器471采用左、前和右方位探测方向各两个传感器的布置方式，利用各个方位的传感器探测到的障碍物距离，并通过距离数据进行融合处理，对可准确地得到各个方位上障碍物相对于蛇形机器人的角度以及距离。

如图10和图11所示，尾部模块5包括尾部仓体51、锂电池52和尾部仓体盖板53，尾部仓体51的前端设有尾部仓体连接板511，且尾部仓体51中设有锂电池52，尾部仓体盖板53盖合于尾部仓体51上；

如图12所示，多个正交关节模块3首尾连接，头部模块4设于多个正交关节模块3的首端，且头部模块4中的连接侧板凹槽4511通过连接件固定于首端正交关节模块3中的仓体连接板1111上，尾部模块5设于多个正交关节模块3的尾端，且尾部模块5中的尾部仓体连接板511通过连接件固定于尾端正交关节模块3中的关节连接板凹槽1212上。

如图12所示，头部模块4以及尾部模块5的两侧还设置从动轮组件13，且从动轮组件13包括从动轮131和从动轮轴132，从动轮131通过轴承支撑于从动轮轴132上，且头部模块4中从动轮轴132的一端分别与左连接板45以及右连接板46的前端固定连接，尾部模块5中从动轮轴132的一端分别与尾部仓体51的两侧固定连接。

本发明的具体操作步骤如下：

实施例1

本发明的一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，如图1～图5所示，首先控制第一关节单元1中的第一舵机113回转，通过输出齿轮1133与右法兰盘115啮合传动，右法兰盘115与右连接关节板122固定连接，从而带动连接关节12绕旋转关节11做俯仰方向的转动，同时控制第二关节单元2中的第一舵机113回转，通过输出齿轮1133与右法兰盘115啮合传动，右法兰盘115与右连接关节板122固定连接，从而带动连接关节12绕旋转关节11做俯仰方向的转动，进而实现正交关节模块俯仰方向或者偏航方向的转动。

实施例2

本发明的一种蛇形机器人，如图6～图11所示，首先多个正交关节模块3通过各模块中的第一舵机113带动正交关节模块3实现俯仰和偏航方向的旋转运动，多个正交关节模块3首尾相连，并且连接蛇形机器人的头部模块4和尾部模块5，可形成多自由度的三维运动步态。当蛇形机器人的控制偏航方向的第一舵机113工作，控制俯仰方向的第一舵机113保持零初始位置，并且相邻偏航关节的舵机工作角度以Serpenoid曲线方程输出时，可形成蜿蜒运动；相反，当只有蛇形机器人的控制俯仰方向的第一舵机113以Serpenoid曲线方程的信号输出进行工作时，可形成行波运动；当蛇形机器人的控制偏航方向和俯仰方向的第一舵机113同时工作，当舵机工作角度的幅值、频率和相位关系不同时，可形成翻滚、侧向蜿蜒、螺旋滚动等运动形式，有利于实现蛇形机器人在台阶、石块和草地等复杂障碍环境中顺利避开或越过，从而提高蛇形机器人的自主控制能力和环境适应能力。

实施例3

本发明的一种，如图12所示，头部模块4以及尾部模块5的两侧亦能设置从动轮组件13，利用轴承安装从动轮131，由于从动轮131可与接触面产生各向异性摩擦，有利于提高蛇形机器人平面蜿蜒运动的速度和平稳性。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，其特征在于，其包括第一关节单元和第二关节单元，

所述第一关节单元和第二关节单元均包括旋转关节和连接关节，所述旋转关节包括第一仓体、第一仓体盖板、第一舵机、左法兰盘和右法兰盘，所述第一仓体的前端设有仓体连接板，且所述第一仓体中设有所述第一舵机，所述第一仓体盖板盖合于所述第一仓体上，且所述第一舵机的左右两侧分别与所述第一仓体及所述第一仓体盖板固定连接，所述左法兰盘设于所述第一仓体上的第一通孔处，且所述第一舵机的第一输出轴与所述左法兰盘中间处的轴孔连接，所述右法兰盘设于所述第一仓体盖板上的第二通孔处，且所述第一舵机中第二输出轴上的输出齿轮与所述右法兰盘中间处的齿轮孔通过轮齿啮合传动连接，所述旋转关节的后端转动设有所述连接关节，且所述连接关节包括对称设于所述旋转关节两侧的左连接关节板和右连接关节板，所述左连接关节板的前端与所述左法兰盘连接，所述右连接关节板的前端与所述右法兰盘连接，且所述左连接关节板和右连接关节板的后端均设有关节连接板，且所述关节连接板的各侧面均设有关节连接板凹槽；

所述第一关节单元设于所述第二关节单元的前端，且所述第一关节单元中第一舵机输出轴的中心轴线垂直于所述第二关节单元中第一舵机输出轴的中心轴线，所述第二关节单元中的仓体连接板通过连接件固定于所述第一关节单元中的关节连接板凹槽上，且所述第二关节单元与所述第一关节单元共同组成正交关节模块，通过分别控制所述第一关节单元和第二关节单元中的第一舵机转动，能实现所述正交关节模块俯仰方向以及偏航方向的旋转运动；先控制第一关节单元中的第一舵机回转，通过输出齿轮与右法兰盘啮合传动，右法兰盘与右连接关节板固定连接，从而带动连接关节绕旋转关节做俯仰方向的转动，同时控制第二关节单元中的第一舵机回转，通过输出齿轮与右法兰盘啮合传动，右法兰盘与右连接关节板固定连接，从而带动连接关节绕旋转关节做俯仰方向的转动，进而实现正交关节模块俯仰方向或者偏航方向的转动。

2.根据权利要求1所述的用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，其特征在于，所述第一舵机呈长方体结构，所述第一舵机相对的两个侧面分别设有所述第一输出轴和第二输出轴，且所述第二输出轴上设有输出齿轮。

3.根据权利要求2所述的用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，其特征在于，所述第一仓体的侧面设有第一通孔，且所述第一通孔的中心轴线与所述第一舵机中第一输出轴的中心轴线重合，所述第一仓体盖板上设有第二通孔，且所述第二通孔的中心轴线与所述第一舵机中第二输出轴的中心轴线重合。

4.根据权利要求1所述的用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，其特征在于，所述左连接关节板以及右连接关节板中的关节连接板上均设有关节连接孔，且所述仓体连接板的各侧面均设有仓体连接孔，连接件穿过所述关节连接孔以及所述仓体连接孔，将所述左连接关节板以及右连接关节板与所述仓体连接板固定连接。

5.根据权利要求4所述的用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，其特征在于，所述左连接关节板以及所述右连接关节板的前端均设有输出轴孔，且所述第一输出轴以及第二输出轴均能穿过所述左连接关节板以及右连接关节板前端的输出轴孔。

6.根据权利要求1所述的用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块，其特征在于，所述左连接关节板和右连接关节板的前端上还设置有从动轮组件，且所述从动轮组件包括从动轮和从动轮轴，所述从动轮通过轴承支撑于所述从动轮轴上，且所述从动轮轴的一端分别与所述第一舵机的第一输出轴以及第二输出轴固定连接。

7.一种包含权利要求1至6中任一项所述用于可重构式蛇形机器人的正交关节模块的蛇形机器人，其特征在于，其包括多个所述正交关节模块及设置于首尾两端正交关节模块上的头部模块和尾部模块，

所述头部模块包括第一外壳、第二外壳、开发板、IMU传感器、左连接板、右连接板和距离传感器单元，所述第一外壳扣合于所述第二外壳上且与所述第二外壳共同组成第二仓体，所述开发板设于所述第二仓体中，且所述IMU传感器设于所述第二仓体的上端，所述距离传感器单元设于所述第二仓体的前端，所述左连接板和右连接板对称设于所述第二仓体后端的两侧，且所述左连接板以及右连接板的前端分别与所述第一外壳以及第二外壳固定连接，所述左连接板以及右连接板的后端均设有连接侧板，且所述连接侧板的各侧面均设有连接侧板凹槽，所述尾部模块包括尾部仓体、锂电池和尾部仓体盖板，所述尾部仓体的前端设有尾部仓体连接板，且所述尾部仓体中设有所述锂电池，所述尾部仓体盖板盖合于所述尾部仓体上；

多个正交关节模块首尾连接，所述头部模块设于所述多个正交关节模块的首端，且所述头部模块中的连接侧板凹槽通过连接件固定于首端正交关节模块中的仓体连接板上，所述尾部模块设于所述多个正交关节模块的尾端，且所述尾部模块中的尾部仓体连接板通过连接件固定于尾端正交关节模块中的关节连接板凹槽上。

8.根据权利要求7所述的蛇形机器人，其特征在于，所述距离传感器单元包括距离传感器和支撑板，所述支撑板与所述第一外壳以及第二外壳的前端固定连接，且所述支撑板上对称设有2个距离传感器固定件，所述距离传感器固定件的左侧、前端以及右侧均设有所述距离传感器。

9.根据权利要求7所述的蛇形机器人，其特征在于，所述头部模块以及尾部模块的两侧还设置从动轮组件，且所述从动轮组件包括从动轮和从动轮轴，所述从动轮通过轴承支撑于所述从动轮轴上，且所述头部模块中从动轮轴的一端分别与所述左连接板以及右连接板的前端固定连接，所述尾部模块中从动轮轴的一端分别与所述尾部仓体的两侧固定连接。

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