CN217918368U - 一种水下探测用仿生机器蛇 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下探测领域，具体的说是一种水下探测用仿生机器蛇,包括相互连接的蛇头部和蛇身部，蛇头部的两侧均安装有水下推进器，蛇头部的内部安装有与水下推进器传动连接的电机；蛇身部包括柔性外皮，柔性外皮的内部支撑安装有柔性骨架，柔性骨架内安装有与电机传动连接的摆动单元；本实用新型的仿生机械蛇，在蛇头部位设置有电机驱动的水下推进器，通过水下推进器作为机械蛇的主驱动力，便于机械蛇在水下行走，而在蛇身内设置有由电机驱动的摆动单元，当电机开启驱动水下推进器工作，进而使机械蛇在水下行走时，蛇身同步伸缩摆动，可提高机械蛇的仿形效果，进而提高机械蛇的隐蔽性及探测效果。

Description

一种水下探测用仿生机器蛇

技术领域

本实用新型涉及水下探测领域，具体的说是一种水下探测用仿生机器蛇。

背景技术

洋蕴藏着大量的能源和生物，开发海洋资源对人类的可持续发展具有重要意义。由于人类在海中作业危险性高，因此仿生机械蛇、仿生鱼类等水下机器人的发展受到了广泛关注。水下机器人技术提高了海洋的探测效率，并在很大程度上降低了海底设施的维护成本及施工人员的伤亡率。传统的水下机器人一般通过涡轮驱动在水下行走，其行走时机器人主体会被绷直，因而会使水下机器人的仿形能力较差，使得机器人容易受到水下生物的攻击而损坏或将水下生物惊吓走。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供了一种水下探测用仿生机器蛇。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水下探测用仿生机器蛇,包括相互连接的蛇头部和蛇身部，所述蛇头部的两侧均安装有水下推进器，所述蛇头部的内部安装有与所述水下推进器传动连接的电机；所述蛇身部包括柔性外皮，所述柔性外皮的内部支撑安装有柔性骨架，所述柔性骨架内安装有与所述电机传动连接的摆动单元。

进一步的，所述水下推进器包括筒体、第一锥齿轮、传动杆以及第四锥齿轮，所述筒体固定安装于所述蛇头部的外侧，所述筒体的内部通过轴承安装有涡轮，所述第一锥齿轮固定安装于所述电机的输出轴上，所述传动杆转动安装于所述蛇头部内，且所述传动杆的一端固定安装有与所述第一锥齿轮啮合传动连接的第二锥齿轮，所述传动杆的另一端延伸到所述筒体内并固定安装有第三锥齿轮，所述第四锥齿轮固定安装于所述涡轮上并与所述第三锥齿轮啮合传动连接。

进一步的，所述摆动单元包括连杆，所述连杆设置于所述柔性骨架的内部，所述连杆的一端延伸到所述蛇头部，且所述连杆端部与所述电机的输出轴之间通过曲柄传动连接，所述连杆的另一端延伸到所述蛇身部的末端，且所述连杆上套装有旋转套，所述旋转套的一端固定安装有转盘，所述转盘转动安装于所述柔性骨架上，所述转盘的外侧面安装有摆动叶。

进一步的，所述蛇头部的蛇眼部位安装有摄像头和环境检测传感器。

进一步的，所述柔性骨架包括若干均匀分布的环形支架，且相邻环形支架之间铰接连接有伸缩轴。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的仿生机械蛇，在蛇头部位设置有电机驱动的水下推进器，通过水下推进器作为机械蛇的主驱动力，便于机械蛇在水下行走，而在蛇身内设置有由电机驱动的摆动单元，当电机开启驱动水下推进器工作，进而使机械蛇在水下行走时，蛇身同步伸缩摆动，可提高机械蛇的仿形效果，进而提高机械蛇的隐蔽性及探测效果，防止机械蛇被水下生物碰撞损坏或将水下生物惊吓走，且通过蛇身的伸缩摆动，可起到辅助推进作用，使机械蛇水下行走时更加省力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为本实用新型图2的A处放大结构示意图；

图4为本实用新型摆动单元的传动结构示意图；

图中：1、蛇头部；2、蛇身部；21、柔性外皮；22、柔性骨架；3、水下推进器；31、筒体；32、涡轮；33、第一锥齿轮；34、第二锥齿轮；35、传动杆；36、第三锥齿轮；37、第四锥齿轮；4、电机；5、摆动单元；51、连杆；52、转盘；53、摆动叶；54、曲柄；55、旋转套。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-4所示，本实用新型所述的一种水下探测用仿生机器蛇,包括相互连接的蛇头部1和蛇身部2，所述蛇头部1的两侧均安装有水下推进器3，所述蛇头部1的内部安装有与所述水下推进器3传动连接的电机4；所述蛇身部2包括柔性外皮21，所述柔性外皮21的内部支撑安装有柔性骨架22，所述柔性骨架22内安装有与所述电机4传动连接的摆动单元5；当本实用新型机械蛇在水下行走时，电机4驱动水下推进器3工作，进而通过水下推进器3推动机械蛇在水中前移，同时电机4驱动摆动单元5工作，使摆动单元5驱动蛇身部2往复伸缩摇摆，进而提高机械蛇水下行走时的仿形能力，同时通过蛇身的伸缩摆动，可起到辅助推进作用，使机械蛇水下行走时更加省力。

具体的，所述水下推进器3包括筒体31、第一锥齿轮33、传动杆35以及第四锥齿轮37，所述筒体31固定安装于所述蛇头部1的外侧，所述筒体31的内部通过轴承安装有涡轮32，所述第一锥齿轮33固定安装于所述电机4的输出轴上，所述传动杆35转动安装于所述蛇头部1内，且所述传动杆35的一端固定安装有与所述第一锥齿轮33啮合传动连接的第二锥齿轮34，所述传动杆35的另一端延伸到所述筒体31内并固定安装有第三锥齿轮36，所述第四锥齿轮37固定安装于所述涡轮32上并与所述第三锥齿轮36啮合传动连接；电机4工作时，驱动第一锥齿轮33旋转，第一锥齿轮33啮合驱动第二锥齿轮34旋转，从而带动传动杆35和第三锥齿轮36旋转，第三锥齿轮36啮合驱动第四锥齿轮37旋转，进而带动涡轮32旋转工作，通过涡轮32推动机械蛇在水下行走。

具体的，所述摆动单元5包括连杆51，所述连杆51设置于所述柔性骨架22的内部，所述连杆51的一端延伸到所述蛇头部1，且所述连杆51端部与所述电机4的输出轴之间通过曲柄54传动连接，所述连杆51的另一端延伸到所述蛇身部2的末端，且所述连杆51上套装有滑动套55，所述滑动套55的一端固定安装有转盘52，所述转盘52转动安装于所述柔性骨架22上，所述转盘52的外侧面安装有摆动叶53；其中，曲柄54的一端伸缩式活动插接于电机4的输出轴内，连杆51采用可略微弯曲的柔性杆，当电机4开启时，其带动曲柄54旋转，旋转中的曲柄54带动连杆51的右侧端做圆周运动，当连杆51端部向左侧圆周移动时，其同步带动转盘52向左侧旋转，进而带动摆动叶53向左侧摆动，相应的，当连杆51端部向右侧圆周移动时，其同步带动转盘52向右侧旋转，进而带动摆动叶53向右侧摆动；另一方面，当连杆51向后侧圆周移动时，其将转盘52向后推动，从而使蛇身部2被撑开伸长，相应的，当连杆51向前侧圆周移动时，其将转盘52向前拉动，从而使蛇身部2收缩；从而通过上述摆动单元5，可在电机4驱动机械蛇前移的同时，驱动蛇身部2往复伸缩摆动，从而提高机械蛇的仿形性能，同时通过蛇身的伸缩摆动，可起到辅助推进作用，使机械蛇水下行走时更加省力。

具体的，所述蛇头部1的蛇眼部位安装有摄像头和环境检测传感器，其中，摄像头采用红外摄像头，环境检测传感器采用现有技术中常用的水下用环境检测传感器，使得机械蛇在水下行走时，可进行摄像以及水下环境检测。

具体的，所述柔性骨架22包括若干均匀分布的环形支架，且相邻环形支架之间铰接连接有伸缩轴，可使蛇身部2具有良好的柔性伸缩性能，便于机械蛇在水下行走时伸缩摆动。

本实用新型工作时，电机4驱动第一锥齿轮33旋转，第一锥齿轮33啮合驱动第二锥齿轮34旋转，从而带动传动杆35和第三锥齿轮36旋转，第三锥齿轮36啮合驱动第四锥齿轮37旋转，进而带动涡轮32旋转工作，通过涡轮32推动机械蛇在水下行走；同时电机4带动曲柄54旋转，旋转中的曲柄54带动连杆51的右侧端做圆周运动，当连杆51端部向左侧圆周移动时，其同步带动转盘52向左侧旋转，进而带动摆动叶53向左侧摆动，相应的，当连杆51端部向右侧圆周移动时，其同步带动转盘52向右侧旋转，进而带动摆动叶53向右侧摆动；另一方面，当连杆51向后侧圆周移动时，其将转盘52向后推动，从而使蛇身部2被撑开伸长，相应的，当连杆51向前侧圆周移动时，其将转盘52向前拉动，从而使蛇身部2收缩，从而通过,摆动单元5能在电机4驱动机械蛇前移的同时，驱动蛇身部2往复伸缩摆动，从而提高机械蛇的仿形性能，并通过蛇身的伸缩摆动，起到辅助推进作用，使机械蛇水下行走时更加省力。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种水下探测用仿生机器蛇,包括相互连接的蛇头部(1)和蛇身部(2)，其特征在于，所述蛇头部(1)的两侧均安装有水下推进器(3)，所述蛇头部(1)的内部安装有与所述水下推进器(3)传动连接的电机(4)；所述蛇身部(2)包括柔性外皮(21)，所述柔性外皮(21)的内部支撑安装有柔性骨架(22)，所述柔性骨架(22)内安装有与所述电机(4)传动连接的摆动单元(5)。

2.根据权利要求1所述的一种水下探测用仿生机器蛇，其特征在于，所述水下推进器(3)包括筒体(31)、第一锥齿轮(33)、传动杆(35)以及第四锥齿轮(37)，所述筒体(31)固定安装于所述蛇头部(1)的外侧，所述筒体(31)的内部通过轴承安装有涡轮(32)，所述第一锥齿轮(33)固定安装于所述电机(4)的输出轴上，所述传动杆(35)转动安装于所述蛇头部(1)内，且所述传动杆(35)的一端固定安装有与所述第一锥齿轮(33)啮合传动连接的第二锥齿轮(34)，所述传动杆(35)的另一端延伸到所述筒体(31)内并固定安装有第三锥齿轮(36)，所述第四锥齿轮(37)固定安装于所述涡轮(32)上并与所述第三锥齿轮(36)啮合传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种水下探测用仿生机器蛇，其特征在于，所述摆动单元(5)包括连杆(51)，所述连杆(51)设置于所述柔性骨架(22)的内部，所述连杆(51)的一端延伸到所述蛇头部(1)，且所述连杆(51)端部与所述电机(4)的输出轴之间通过曲柄(54)传动连接，所述连杆(51)的另一端延伸到所述蛇身部(2)的末端，且所述连杆(51)上套装有旋转套(55)，所述旋转套(55)的一端固定安装有转盘(52)，所述转盘(52)转动安装于所述柔性骨架(22)上，所述转盘(52)的外侧面安装有摆动叶(53)。

4.根据权利要求1所述的一种水下探测用仿生机器蛇，其特征在于，所述蛇头部(1)的蛇眼部位安装有摄像头和环境检测传感器。

5.根据权利要求1所述的一种水下探测用仿生机器蛇，其特征在于，所述柔性骨架(22)包括若干均匀分布的环形支架，且相邻环形支架之间铰接连接有伸缩轴。

Images