CN201342916Y - 水陆两栖蛇形机器人 - Google Patents

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CN201342916Y CNU2008202318894U CN200820231889U CN201342916Y CN 201342916 Y CN201342916 Y CN 201342916Y CN U2008202318894 U CNU2008202318894 U CN U2008202318894U CN 200820231889 U CN200820231889 U CN 200820231889U CN 201342916 Y CN201342916 Y CN 201342916Y
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马书根
叶长龙
王越超
龚海里
张国伟
王聪
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    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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    • B08B9/02Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/043Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes
    • B08B9/045Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes the cleaning devices being rotated while moved, e.g. flexible rotating shaft or "snake"
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • B25J9/065Snake robots

Abstract

本实用新型涉及机器人机构,具体地说是一种水陆两栖蛇形机器人,由多个模块组成,各模块可相对转动地相连接,两相邻模块中的一个可相对另一个水平偏转及仰俯摆动。本实用新型即可在陆地上运动,也可在水中运动,不受环境因素的限制;在陆地环境时,单翼或双翼着地均能实现平稳运动;在水中时,翼处于任意方向都可以运动;模块具有三个自由度,运动灵活;模块之间设置了防水护套,密封性好,防止了模块内部进水;扭转板通过阶梯式圆台结构与连接板固接,实现了扭转板可绕其中心进行转动的自由度。

Description

水陆两栖蛇形机器人
技术领域
本实用新型涉及机器人机构,具体地说是一种水陆两栖蛇形机器人。
背景技术
蛇形机器人具有稳定性好、横截面小、柔性等特点,能在各种粗 糙、陡峭、崎岖的复杂地形上行走,并可攀爬障碍物,在水中游动, 这是以轮子或腿作为行走工具的机器人难以做到的。在目前已有的蛇 形机器人中,绝大多数都是应用于陆地环境,这类蛇形机器人不适用 于水陆两栖环境。
实用新型内容
为了解决现有蛇形机器人不适用于水陆两栖环境的问题,本实用 新型的目的在于提供一种水陆两栖蛇形机器人。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的: 本实用新型由多个模块组成,各模块可相对转动地相连接,两相 邻模块中的一个可相对另一个水平偏转及仰俯摆动。
其中:所述相邻模块之间设有可伸缩的防水护套,机器人两端的 模块上分别安装有外罩;外罩为半球型;所述模块包括外壳及安装在 外壳内的舵机、差动驱动机构、扭转板和第一连接板,其中舵机包括 扭转舵机及第一、二偏转舵机,扭转板连接于扭转舵机的输出轴;差 动驱动机构包括第一 ~六直齿轮及第一 ~三伞齿轮,第一直齿轮连接 于第一偏转舵机的输出轴,通过第二直齿轮与第三直齿轮啮合传动, 第三直齿轮与第一伞齿轮连动,第一伞齿轮通过第二伞齿轮与第三伞 齿轮啮合传动;第六直齿轮连接于第二偏转舵机的输出轴,通过第五 直齿轮与第四直齿轮啮合传动,第四直齿轮与第三伞齿轮连动;第一 连接板固接于第二伞齿轮的齿轮轴、与其连动;第一、二偏转舵机的 输出端朝向相反,第一 ~三直齿轮及第四~六直齿轮分别位于外壳内 的两侧;第一伞齿轮与第三伞齿轮的轴线共线,第二伞齿轮位于第一、
三伞齿轮的下方,第二伞齿轮的轴线垂直于第一、三伞齿轮的轴线; 扭转板包括盖板、法兰盘及轴承座,盖板安装在外壳内的第二连接板 上,法兰盘位于盖板的一侧、具有阶梯式圆台结构,法兰盘通过轴承 座与扭转舵机的输出轴相连接;第一连接板为"L"形,其一边与第二伞齿轮的齿轮轴固接,另一边开有与法兰盘相连接的孔;外壳的外
圆周表面均布有多个与表面垂直的翼,翼上装有被动轮;模块具有转 动、水平偏转及仰俯摆动的三个自由度。 本实用新型的优点与积极效果为:
1. 本实用新型即可在陆地上运动,也可在水中运动,不受环境 因素的限制。
2. 本实用新型在陆地环境时,单翼或双翼着地均能实现平稳运 动;在水中时,翼处于任意方向都可以运动。
3. 本实用新型的模块具有三个自由度,运动灵活。
4. 模块之间设置了防水护套,密封性好,防止了模块内部进水。
5. 扭转板通过阶梯式圆台结构与连接板固接,实现了扭转板可 绕其中心进行转动的自由度。
6. 本实用新型结构简单、安装方便。 附图说明
图1为本实用新型外形结构示意图;
图2为本实用新型去掉防水护罩的结构示意图;
图3为本实用新型具有三个自由度的模块外形结构示意图;
图4为图3模块内部结构示意图之一;
图5为图3模块内部结构示意图之二;
图6为图3模块的俯视图;
图7为图3中扭转板的结构示意图之一;
图8为图3中扭转板的结构示意图之二;
其中:l为模块,2为防水护套,3为翼,4为被动轮,5为外罩, 6为外壳,7为第一连接板,8为扭转板,9为扭转舵机,IO为第一 偏转舵机,ll为第一直齿轮,12为第二直齿轮,13为第三直齿轮, 14为第一伞齿轮,15为第二伞齿轮,16为第三伞齿轮,17为第四直 齿轮,18为第五直齿轮,19为第六直齿轮,20为第二偏转舵机,21 为第二连接板,22为盖板,23为法兰盘,24为轴承座,25为孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
如图l、图2所示,本实用新型由多个模块l连接组成,相邻模 块1之间设有可伸缩的防水护套2,机器人两端的模块上分别安装有 外罩5,外罩5为透明的半球型塑料罩。
如图3~6所示,模块l包括外壳6及安装在外壳6内的舵机、 差动驱动机构、扭转板8、第一、二连接板7、 21,其中舵机包括扭 转舵机9及第一、二偏转舵机IO、 20,分别安装在第二连接板21上,
5扭转舵机9位于模块的一端,扭转板8连接于扭转舵机9的输出轴; 第一偏转舵机10位于第二偏转舵机20的上方,两偏转舵机的输出端 朝向相反。差动驱动机构包括第一~六直齿轮及第一~三伞齿轮,第 一〜三直齿轮位于第一偏转舵机10的输出端方向,第四〜六直齿轮 位于第二偏转舵机20的输出端方向。第一直齿轮ll固接于第一偏转 舵机10的输出轴,随着第一偏转舵机10的输出轴转动,第一直齿轮 11通过第二直齿轮l2与第三直齿轮13啮合传动,第三直齿轮13与 第一伞齿轮14连动,第一伞齿轮14通过第二伞齿轮15与第三伞齿 轮16啮合传动;第六直齿轮19固接于第二偏转舵机20的输出轴, 随着第二偏转舵机20的输出轴转动,第六直齿轮19通过第五直齿轮 1S与第四直齿轮l7啮合传动,第四直齿轮17与第三伞齿轮16连动; 第一伞齿轮l4与第三伞齿轮16的轴线共线,第二伞齿轮15位于第 一、三伞齿轮14、 16的下方,第二伞齿轮15的轴线垂直于第一、三 伞齿轮14、 16的轴线;第一连接板7固接于第二伞齿轮15的齿轮轴、 与其连动。
如图7、图8所示,扭转板8包括盖板22、法兰盘23及轴承座 24,盖板22安装在外壳6内的第二连接板21上,法兰盘23位于盖 板22的一侧、具有阶梯式圆台结构,法兰盘23通过轴承座24与扭 转舵机9的输出轴相连接。第一连接板7为"L"形,其一边与第二 伞齿轮15的齿轮轴固接,另一边开有与法兰盘23相连接的孔25; 法兰盘23直径较小的圆柱容置于孔25内,再用螺钉将第一连接板7 把紧于法兰盘23。
外壳6为圆形,上面均布有多个与外壳表面垂直的翼3,翼3至 少有两个,本实施例设置了四个翼,在每个翼3上分别装有一个被动 轮4。
本实用新型的水陆两栖蛇形机器人, 一端部的模块内部只设有扭 转舵机及扭转板,其他模块的结构相同,均具有360°转动、水平偏 转及仰俯摆动的三个自由度。
本实用新型的工作原理为:
第一偏转舵机10工作,带动第一直齿轮ll转动,通过第二直齿 轮12驱动第三直齿轮13转动;由于第一伞齿轮"与第三直齿轮l3 连动,因此第一伞齿轮14与第三直齿轮13共同转动。同时,第二偏 转舵机20工作,带动第六直齿轮19转动,通过第五直齿轮18驱动 第四直齿轮17转动;由于第三伞齿轮16与第四直齿轮l7连动,因 此第三伞齿轮16与第四直齿轮17共同转动。当第一伞齿轮l4与第 三伞齿轮16以相同方向,相同速度转动时,通过第二伞齿轮15分别与第一、三伞齿轮14、 16的啮合,使得第二伞齿轮15带动第一连接 板7产生仰俯摆动;当第一伞齿轮14与第三伞齿轮16以相反方向, 相同速度转动时,即使得第二伞齿轮15带动第一连接板7产生水平 偏转。 一个模块的第一连接板7是与下一个模块扭转板的法兰盘相 连,因此下一个模块即可实现水平偏转及仰俯摆动。扭转舵机9工作, 带动法兰盘23转动,由于法兰盘23与第一连接板7固连,因此即可 实现模块的360。转动,具有三个自由度。
本实用新型在陆地环境时,单翼或双翼着地都能实现平稳运动; 在水中时,翼处于任意方向都可以运动。模块可互换,可用模块组成 不同长度的水陆两栖蛇形机器人。
本实施例中,水陆两栖蛇形机器人是由八个模快组成的,尺寸为 (D140mmx 1140 mm,其中单个模块的尺寸为①140 mm x 124 mm。 所述扭转舵机9及第一、二偏转舵机IO、 20以电机为主结构,为巿 购产品,可购置于台湾Futaba公司,型号为S3305。

Claims (8)

1.一种水陆两栖蛇形机器人,其特征在于:由多个模块(1)组成,各模块可相对转动地相连接,两相邻模块中的一个可相对另一个水平偏转及仰俯摆动;所述模块(1)包括外壳(6)及安装在外壳(6)内的舵机、差动驱动机构、扭转板(8)和第一连接板(7),其中舵机包括扭转舵机(9)及第一、二偏转舵机(10、20),扭转板(8)连接于扭转舵机(9)的输出轴;差动驱动机构包括第一~六直齿轮及第一~三伞齿轮,第一直齿轮(11)连接于第一偏转舵机(10)的输出轴,通过第二直齿轮(12)与第三直齿轮(13)啮合传动,第三直齿轮(13)与第一伞齿轮(14)连动,第一伞齿轮(14)通过第二伞齿轮(15)与第三伞齿轮(16)啮合传动;第六直齿轮(19)连接于第二偏转舵机(20)的输出轴,通过第五直齿轮(18)与第四直齿轮(17)啮合传动,第四直齿轮(17)与第三伞齿轮(16)连动;第一连接板(7)固接于第二伞齿轮(15)的齿轮轴、与其连动。
2. 按权利要求1所述的水陆两栖蛇形机器人,其特征在于:所 述相邻模块(1)之间设有可伸缩的防水护套(2),机器人两端的模 块上分别安装有外罩(5)。
3. 按权利要求2所述的水陆两栖蛇形机器人,其特征在于:所 述外罩(5)为半球型。
4. 按权利要求1所述的水陆两栖蛇形机器人,其特征在于:所 述第一、二偏转舵机(IO、 20)的输出端朝向相反,第一〜三直齿轮(11~13)及第四〜六直齿轮(17-19)分别位于外壳(6)内的两
5.按权利要求1所述的水陆两栖蛇形机器人,其特征在于:所 伞齿轮(14)与第三伞齿轮(16)的轴线共线,第二伞齿轮(15) 一、三伞齿轮(14、 16)的下方,第二伞齿轮(15)的轴线垂 一、三伞齿轮(14、 16)的轴线。
6. 按权利要求1所述的水陆两栖蛇形机器人,其特征在于:所 述扭转板(8 )包括盖板(22 )、法兰盘(23 )及轴承座(24 ),盖板(22)安装在外壳(6)内的第二连接板Ul)上,法兰盘(23)位 于盖板(22)的一侧、具有阶梯式圆台结构,法兰盘(23)通过轴承 座(24)与扭转舵机(9)的输出轴相连接。
7. 按权利要求1或6所述的水陆两栖蛇形机器人,其特征在于: 所述第一连接板(7)为"L"形,其一边与第二伞齿轮(15)的齿轮5- I 第兔。 第于于侧 述位直轴固接,另一边开有与法兰盘(23)相连接的孔(25)。
8.按权利要求1所述的水陆两栖蛇形机器人,其特征在于:所 述外壳(6)的外圆周表面均布有多个与表面垂直的翼(3),翼(3) 上装有被动轮(4)。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102837307A (zh) * 2012-09-13 2012-12-26 南京航空航天大学 基于多自由度柔性运动单元的水陆两栖蛇形机器人
CN103203742A (zh) * 2013-04-24 2013-07-17 武汉大学 一种蛇形机器人
CN103538064A (zh) * 2013-10-24 2014-01-29 上海电机学院 魔棒机器人
CN103909520A (zh) * 2014-03-04 2014-07-09 青岛海艺自动化技术有限公司 具有蠕动和摆动功能的蛇形机器人
CN105479453A (zh) * 2015-12-16 2016-04-13 嘉兴布鲁艾诺机器人有限公司 一种新型机械臂
RU2772503C1 (ru) * 2022-01-24 2022-05-23 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК) Подводный реконфигурируемый модульный робот

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102837307A (zh) * 2012-09-13 2012-12-26 南京航空航天大学 基于多自由度柔性运动单元的水陆两栖蛇形机器人
CN103203742A (zh) * 2013-04-24 2013-07-17 武汉大学 一种蛇形机器人
CN103203742B (zh) * 2013-04-24 2015-04-15 武汉大学 一种蛇形机器人
CN103538064A (zh) * 2013-10-24 2014-01-29 上海电机学院 魔棒机器人
CN103538064B (zh) * 2013-10-24 2016-08-17 上海电机学院 魔棒机器人
CN103909520A (zh) * 2014-03-04 2014-07-09 青岛海艺自动化技术有限公司 具有蠕动和摆动功能的蛇形机器人
CN103909520B (zh) * 2014-03-04 2016-01-20 青岛海艺自动化技术有限公司 具有蠕动和摆动功能的蛇形机器人
CN105479453A (zh) * 2015-12-16 2016-04-13 嘉兴布鲁艾诺机器人有限公司 一种新型机械臂
RU2772503C1 (ru) * 2022-01-24 2022-05-23 Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК) Подводный реконфигурируемый модульный робот

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