CN202572395U - 一种多功能蛇形机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多功能蛇形机器人。该机器人由多个基本节通过接头连接而成。基本节由基本节主体和驱动轮组成,在基本节主体的两侧和下面都装有驱动轮,驱动轮由装在基本节主体内的步进电机驱动;接头由垂直轴支架、垂直轴、横向轴支架、横向轴和纵向轴组成,三轴中任意两轴相互垂直,纵向轴包括纵向轴内轴和纵向轴外套两部分,垂直轴支架和横向轴支架分别安装在前后基本节上进行连接,垂直轴、横向轴和纵向轴通过离合装置与步进电机连接,实现基本节之间的不同位姿关系,当某轴的离合装置断开时,该轴处于自由状态,可自由转动,当某轴的离合装置连接时,该轴只能在步进电机的驱动下转动。各步进电机的协调动作都由电气测控系统统一控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人,具体地讲是一种多功能蛇形机器人。
背景技术
机器人的越障、攀爬技术是当前机器人技术的研究热点之一,在高空、危险、救援、探险等作业中有着广泛的应用,在其他行业也具有一定的应用前景,因此需要多种形式的多功能机器人。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种多功能蛇机器人。
本实用新型的技术方案:该机器人由多个基本节通过接头(3)连接而成。基本节由基本节主体(1)和驱动轮(2)组成,在基本节主体(1)的两侧和下面都装有驱动轮(2),驱动轮(2)由装在基本节主体(1)内的步进电机驱动;接头(3)由垂直轴支架(301)、垂直轴(302)、横向轴支架(303)、横向轴(304)和纵向轴(305)组成,三轴中任意两轴相互垂直,纵向轴(305)包括纵向轴内轴(3051)和纵向轴外套(3052)两部分,垂直轴支架(301)和横向轴支架(303)分别安装在前后基本节上进行连接,垂直轴(302)、横向轴(304)和纵向轴(305)通过离合装置与步进电机连接,实现基本节之间的不同位姿关系。
在该机器人上装有压力传感器、障碍判断传感器等电器装置,各驱动电机的动作、压力大小的控制、障碍判断等由电气测控系统统一控制。
有益效果:该机器人能实现跨越沟槽、跨越台阶和爬杆等功能;该机器人结构简单,制造容易。
附图说明
图1是该机器人2个基本节连接的三维示意图。
图2是该机器人接头的三维示意图。
图3是该机器人跨越沟槽的示意图。
图4是该机器人跨越台阶的示意图。
图5是该机器人爬杆示意图。
1—基本节主体,2—驱动轮,3—接头,301—垂直轴支架,302—垂直轴,303—横向轴支架,304—横向轴,305—纵向轴,3051—纵向轴内轴,3052—纵向轴外套, 4—杆柱。
具体实施方式
根据图1、图2、图3、图4和图5对本实用新型的具体实施方案详细说明。
从图1和图2的三维示意图可以看出该多功能蛇形机器人的结构。该机器人由多个基本节通过接头3连接而成。基本节由基本节主体1和驱动轮2组成,在基本节主体1的两侧和下面都装有驱动轮2,驱动轮2由装在基本节主体1内的步进电机驱动;接头3由垂直轴支架301、垂直轴302、横向轴支架303、横向轴304和纵向轴305组成,三轴中任意两轴相互垂直,纵向轴305包括纵向轴内轴3051和纵向轴外套3052两部分,垂直轴支架301和横向轴支架303分别安装在前后基本节上进行连接,垂直轴302、横向轴304和纵向轴305通过离合装置与步进电机连接,实现基本节之间的不同位姿关系,当某轴的离合装置断开时,该轴处于自由状态,可自由转动,当某轴的离合装置连接时,该轴只能在步进电机的驱动下转动。
在该机器人上装有压力传感器、障碍判断传感器等电器装置,各驱动电机的动作、压力大小的控制、障碍判断等由电气测控系统统一控制。
图3是该机器人跨越沟槽的示意图,其工作原理是:当该机械人在平的地面上行走时(如图3(a)),各轴的离合装置处于断开状态,轴可自由转动,以适应地面凹凸不平的变化,当要跨越沟槽时,各轴的离合装置处于连接状态, 步进电机驱动第一个基本节的横向轴304,使第一个基本节略微向上抬起(如图3(b)),当第一个基本节跨越沟槽后,通过驱动第一个基本节的横向轴304,使第一个基本节与地面接触(如图3(c)),然后继续前进,直到整个机器人完全跨越沟槽,再使各轴的离合装置处于断开状态(如图3(d))。
图4是该机器人跨越台阶的示意图,其工作原理是:当该机械人在平的地面上行走时(如图4(a)),各轴的离合装置处于断开状态,轴可自由转动,以适应地面凹凸不平的变化,当要跨越台阶时,各轴的离合装置处于连接状态, 步进电机驱动前几个基本节的横向轴304,使前几个基本节向上抬起(如图4(b)),当第一个基本节高于台阶后,通过驱动第一个基本节的横向轴304,使第一个基本节与地面接触,然后继续前进,并依次通过驱动各个基本节横向轴304,以满足各基本节适应跨越台阶的需要(如图4(c)),直到整个机器人完全跨越台阶,再使各轴的离合装置处于断开状态(如图4(d))。
图5是该机器人爬杆示意图,其工作原理是:当该机械人在平的地面上行走时(如图5(a)),各轴的离合装置处于断开状态,轴可自由转动,以适应地面凹凸不平的变化,当要爬杆时,各轴的离合装置处于连接状态, 在前进的过程中,当各个基本节接触到杆柱4时,步进电机驱动依次驱动各个基本节的垂直轴302,使各个基本节侧面紧贴杆柱4,将杆柱4环绕(如图5(b)),当该机器人绕杆柱4环绕达到2/3时,步进电机驱动依次驱动各个基本节的横向轴304,使各个基本节依次向上倾斜,使机器人在环绕运动的同时向上运动,形成一个螺旋线形(如图5(c))。
在以上各种应用中,各步进电机需要协调动作,所有动作都由电气测控系统统一控制。
Claims (1)
1.一种多功能蛇形机器人,其特征是:由多个基本节通过接头(3)连接而成,基本节由基本节主体(1)和驱动轮(2)组成,在基本节主体(1)的两侧和下面都装有驱动轮(2),驱动轮(2)由装在基本节主体(1)内的步进电机驱动;接头(3)由垂直轴支架(301)、垂直轴(302)、横向轴支架(303)、横向轴(304)和纵向轴(305)组成,纵向轴(305)包括纵向轴内轴(3051)和纵向轴外套(3052)两部分,垂直轴支架(301)和横向轴支架(303)分别安装在前后基本节上进行连接,垂直轴(302)、横向轴(304)和纵向轴(305)通过离合装置与步进电机连接,实现基本节之间的不同位置关系;各步进电机需要协调动作,所有动作都由电气测控系统统一控制。
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CN102528805A (zh) * | 2012-02-23 | 2012-07-04 | 西华大学 | 一种多功能蛇形机器人 |
CN105171722A (zh) * | 2015-10-26 | 2015-12-23 | 冯亿坤 | 仿鳗鱼水下多自由度机器人 |
CN112407085A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-26 | 国网浙江省电力有限公司衢州供电公司 | 一种蛇形运动仿生机器人驱动系统及驱动方法 |
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2012
- 2012-02-23 CN CN 201220059576 patent/CN202572395U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20121205 Effective date of abandoning: 20140402 |
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AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20121205 Effective date of abandoning: 20140402 |
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RGAV | Abandon patent right to avoid regrant |