CN203779496U - 一种水下蛇形机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下蛇形机器人，由多个模块组成，所述模块外表面包覆有防水护套，各模块间固定连接，模块包括可多方向偏转的本体及设置在本体两端部的连接部，所述本体包括多个空心环，所述空心环均设有四个活动连接点，其中相对的两个所述活动连接点设置在所述空心环上表面，另两个所述活动连接点设置在所述空心环下表面，所述相邻的空心环通过所述活动连接点活动连接。本实用新型模块自身可以多方向偏转使得蛇形机器人运行时更加灵活，模块整体包覆有防水护套，在起到防水作用的同时，能够有效的延长机器人的使用寿命。

Description

一种水下蛇形机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人结构，尤其涉及一种水下蛇形机器人。

背景技术

蛇形机器人以其高度的环境适应能力，成为近年来的研究热点。在野外探测及侦查任务中，需要蛇形机器人具有在水中运动的能力，因而水下蛇形机器人具有长远的应用价值和研究意义。

在现有技术中，涉及水下蛇形机器人的如沈阳自动化研究所探查者Ⅲ，即专利号为200810229974.1的中国专利所公开的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俯仰运动，每个模块由两个电动机和减速齿轮以及锥齿轮组成，每个模块具有两个自由度。但是上述水陆两栖机器人的单个模块是刚性的不能弯曲，虽能够实现在水中自由游动，但由于单个模块相对较长，不能实现柔顺灵活运动。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能在水下灵活运动的水下蛇形机器人。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种水下蛇形机器人，由多个模块组成，各所述模块间固定连接，所述模块包括可多方向偏转的本体及设置在所述本体两端部的连接部。

上述技术方案中，所述模块外表面包覆有防水护套。

上述技术方案中，所述本体包括多个空心环，所述空心环均设有四个活动连接点，其中相对的两个所述活动连接点设置在所述空心环上表面，另两个所述活动连接点设置在所述空心环下表面，所述相邻的空心环通过所述活动连接点活动连接；

所述连接部包括外壳、设置在所述外壳内的伺服电机、通过所述伺服电机驱动的具有两个绕线槽的绕线轮、缠绕在所述绕线槽内的绳线、固定设置在所述外壳内部的两根导线柱，所述导线柱末端设置有通孔，所述通孔中心线与所述绕线轮中心线相交，所述绳线一端缠绕在所述绕线轮上，所述绳线的另一端通过所述通孔及本体固定在所述本体末端，所述绕线轮上的两条绳线绕向相反。

上述技术方案中，设置在本体两端部的两个连接部端口可以互相卡合，并且在端口两侧面各有一个封盖，便于轴承座的装配同时保持了外壳表面的近似圆柱面。

进一步技术方案，所述空心环内侧面上均设有四个导线孔，所述导线孔设置在所述活动连接点下方。

所述绳线穿过各所述导线孔。

上述技术方案中，外壳内边缘还设置有两个引导孔，两根导线柱的通孔分别正对两个绕线槽，绕线槽上的两根绳线分别穿过各相应的通孔、引导孔再穿过各空心环上的导线孔最终固定在最末端的空心环上。

进一步技术方案，所述伺服电机通过蜗轮蜗杆传动所述绕线轮，所述绕线轮与所述涡轮同轴连接。

进一步技术方案，所述外壳为圆柱形。

本实用新型的工作原理，单个模块上设置有本体及两个连接部，在连接部内设置有伺服电机及绕线轮，伺服电机带动绕线轮旋转，由于绕线轮上两条绳线的绕向相反，在绕线轮转动时，一条绳线拉紧另一条绳线放松，可以使本体向绳线拉紧的一侧收拢偏转；而单个模块上设置有两个连接部，本体内总共均布有4条绳线，通过伺服电机对绕线轮的控制可以使本体多方向偏转扭动。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型的模块本身可以多方向偏转，实现了水下蛇形机器人真正意义上的灵活性；

2、本实用新型整体呈圆柱形，在水中运动时，水流对其阻力较小，能够更灵活的运动；

3、本实用新型通过伺服电机带动绕线轮转动，控制更精确，通过控制使得本体的偏转更灵活；

4、本实用新型首部模块设置有光源及摄像头，可以清晰地记录机器人所经过的地方，便于搜索发现。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为模块结构示意图；

图3为连外壳示意图一；

图4为外壳示意图二；

图5为防水护套示意图；

图6为模块连接时绕线轮位置示意图；

图7为模块内部示意图；

图8为封盖示意图；

图9为连接部示意图。

其中：1、模块；2、本体；3、连接部；4、防水护套；5、螺钉；21、空心环；22、活动连接点；23、导线孔；31、外壳；32、伺服电机；33、绕线轮；34、绳线；35、导线柱；36、封盖；37、引导孔；38、涡轮；39、蜗杆；331、绕线槽；351、通孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：

如图1-9所示，一种水下蛇形机器人，由多个模块1组成，各模块1间固定连接，模块1包括可多方向偏转的本体2及设置在本体2两端部的连接部3。

多个模块1首尾相连，相邻的两个连接部3通过螺钉5固定。

模块1外表面包覆有防水护套4。

本体2包括多个空心环21，空心环21均设有四个活动连接点22，其中相对的两个活动连接点22设置在空心环21上表面，另两个活动连接点22设置在空心环21下表面，相邻的空心环21通过活动连接点22活动连接；

连接部3包括外壳31、设置在外壳31内的伺服电机32、通过伺服电机32驱动的具有两个绕线槽331的绕线轮33、缠绕在绕线槽331内的绳线34、固定设置在外壳31内部的两根导线柱35，导线柱35末端设置有通孔351，通孔351中心线与绕线轮33中心线相交，绳线34一端缠绕在绕线轮33上，绳线34的另一端通过通孔351及本体2固定在本体2末端，绕线轮33上的两条绳线34绕向相反。

外壳31为圆柱形。

设置在本体2两端部的两个连接部3端口可以互相卡合，并且在端口两侧面各有一个封盖36，便于轴承座的装配同时保持了外壳31表面的近似圆柱面。

空心环21内侧面上均设有四个导线孔23，导线孔23设置在活动连接点22下方。

绳线34穿过各导线孔23。

外壳31内边缘还设置有两个引导孔37，两根导线柱35的通孔351分别正对两个绕线槽331，绕线槽331上的两根绳线34分别穿过各相应的通孔351、引导孔37再穿过各空心环21上的导线孔23最终固定在最末端的空心环21上。

伺服电机32通过蜗轮蜗杆39传动绕线轮33，绕线轮33与涡轮38同轴连接。

水下蛇形机器人的工作原理，单个模块1上设置有本体2及两个连接部3，在连接部3内设置有伺服电机32及绕线轮33，伺服电机32带动绕线轮33旋转，由于绕线轮33上两条绳线34的绕向相反，在绕线轮33转动时，一条绳线34拉紧另一条绳线34放松，可以使本体2向绳线34拉紧的一侧收拢偏转；而单个模块1上设置有两个连接部3，本体2内总共均布有4条绳线34，通过伺服电机32对绕线轮33的控制可以使本体2多方向偏转扭动。

可以在水下蛇形机器人头部即首模块1顶部安装防水摄像头，实现对水下空间的探索；本体2内的中空腔体可以安装遥控设备，实现对蛇形机器人的路线控制，也可以储存电力设备，使得水下蛇形机器人续航更持久。

Claims (5)

1.一种水下蛇形机器人，由多个模块组成，其特征在于：各所述模块间固定连接，所述模块包括可多方向偏转的本体及设置在所述本体两端部的连接部，所述模块外表面包覆有防水护套；

所述本体包括多个空心环，所述空心环均设有四个活动连接点，其中相对的两个所述活动连接点设置在所述空心环上表面，另两个所述活动连接点设置在所述空心环下表面，所述相邻的空心环通过所述活动连接点活动连接；

所述连接部包括外壳、设置在所述外壳内的伺服电机、通过所述伺服电机驱动的具有两个绕线槽的绕线轮、缠绕在所述绕线槽内的绳线、固定设置在所述外壳内部的两根导线柱，所述导线柱末端设置有通孔，所述通孔中心线与所述绕线轮中心线相交，所述绳线一端缠绕在所述绕线轮上，所述绳线的另一端通过所述通孔及本体固定在所述本体末端，所述绕线轮上的两条绳线绕向相反。

2.根据权利要求1所述的一种水下蛇形机器人，其特征在于：所述空心环内侧面上均设有四个导线孔，所述导线孔设置在所述活动连接点下方。

3.根据权利要求2所述的一种水下蛇形机器人，其特征在于：所述绳线穿过各所述导线孔。

4.根据权利要求1所述的一种水下蛇形机器人，其特征在于：所述伺服电机通过蜗轮蜗杆传动所述绕线轮，所述绕线轮与所述蜗轮同轴连接。

5.根据权利要求1所述的一种水下蛇形机器人，其特征在于：所述外壳为圆柱形。