CN203380887U - 一种多关节仿生机器虫 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多关节仿生机器虫，包括腰部支架、头部支架和尾部支架，头部支架通过水平齿轮与腰部支架前端连接，尾部支架通过竖直齿轮与腰部支架后端连接，水平齿轮连接水平摆动电机，竖直齿轮连接竖直摆动电机，头部支架底部固定夹轮，所述夹轮包括两个水平固定且径向连接的弹性滚轮，滚轮通过传动齿轮连接夹轮电机。本实用新型设计的多关节仿生机器虫解决了现有仿生机器虫爬行仿生度不高，电机数量多，造成的体积和重量增加，制约仿生功能等问题。

Description

一种多关节仿生机器虫

技术领域

本实用新型属于智能仿生机器人技术领域，具体涉及一种可在织物表面爬行的多关节仿生机器虫。

背景技术

仿生机器人是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人，智能仿生机器虫高仿生动作需要许多关节自由度,每个关节需要一个电机.因此造成成本上升,体积和重量增加,甚至制约仿生功能。

实用新型内容

为了解决现有仿生机器虫爬行仿生度不高，电机数量过多造成的体积和重量增加，制约仿生功能等问题，本实用新型设计了一种新型仿生机器虫。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种多关节仿生机器虫，包括腰部支架、头部支架和尾部支架，头部支架通过水平齿轮与腰部支架前端连接，尾部支架通过竖直齿轮与腰部支架后端连接，水平齿轮连接水平摆动电机，竖直齿轮连接竖直摆动电机，头部支架底部固定夹轮，所述夹轮包括两个水平固定且径向连接的弹性滚轮，滚轮通过传动齿轮连接夹轮电机。其优点是：夹轮机构的弹性滚轮之间能够夹紧织物和衣服，在传动齿轮和夹轮电机的带动下，竖直或水平爬行。

所述的多关节仿生机器虫，腰部支架与尾部支架外部套有多个依次连接的装饰节，并且后方装饰节的前端活动嵌套在前方装饰节的后端外部。其优点是：所述头部支架和尾部支架分别安装在腰部支架前面和后面.其中头部可相对于腰部左右仿生摆动,尾部可相对于腰部上下仿生摆动.在机器虫在做仿生摆尾动作时,只要给一个信号于竖直摆动电机, 电机通过蜗轮蜗杆减速传动给尾部支架,尾部支架再传动给与其活动连接的装饰节,再分别传动给其它带有活动转轴的装饰节，所以与同类产品相比一个尾部马达同时多个装饰关节,不仅节省电机,而且节省了空间,减轻了重量,成本大大降低。

所述的多关节仿生机器虫，水平齿轮、竖直齿轮以及传动齿轮均为与蜗轮同轴且连为一体的双联结构，蜗轮分别通过蜗杆与电机连接。其优点是：夹轮机构、摆头机构和摆尾机构全部用蜗轮蜗杆机构传动和减速.由于蜗轮蜗杆减速比大,结构紧凑,所以相对同类产品用齿轮减速箱而言,零件数量大大减少,体积和重量大大降低,安全可靠性大大提高,成本也有所降低.

所述的多关节仿生机器虫，水平齿轮与扇形齿轮啮合连接，并通过扇形齿轮连接腰部支架。其优点是：扇形齿轮起到减速的作用。

所述的多关节仿生机器虫，两端的装饰节分别固定在腰部和尾部支架上，中部的装饰节与腰部支架或尾部支架通过转轴活动连接。其优点是：通过活动转轴一支架连接的装饰节，在竖直摆动电机的带动下，可模仿蠕动动作。

所述的多关节仿生机器虫，夹轮电机、水平摆动电机、竖直摆动电机连有控制器，控制器连接蓝牙接收模块。其优点是：通过蓝牙模块发送给机器虫蓝牙接收模块。再由蓝牙模块传给单片机，再由单片机解码后分别传给各个电机，在三部分的相互配合下实现最终的机器虫在织物上仿生爬行。

本实用新型的目的就是针对现有仿生机器人机构复杂,实现成本高,智能化程度不强，设计一种体积小、重量轻、低功耗、无线多通道的智能仿生机器人***，并且通过该***实现机器人能在垂直织物和水平地面仿生爬行。

附图说明

图1为本实用新型立体分解示意图；

图2为本实用新型透视结构示意图；

图3为本实用新型头部摆动示意图；

图4为本实用新型尾部摆动示意图；

图5为本实用新型控制原理图；

图中，1、腰部支架；2、头部支架；2-1、前夹片；2-2、后夹片；3、尾部支架；4、水平齿轮；5、竖直齿轮；6、水平摆动电机； 7、竖直摆动电机；8、夹轮；9、传动齿轮；10、夹轮电机；11、装饰节；12、蜗杆、13、扇形齿轮、14、上头壳；15、下头壳。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构进行详细解释说明，如图1，一种多关节仿生机器虫，包括腰部支架1、头部支架2和尾部支架3，头部支架通过水平齿轮4与腰部支架前端连接，尾部支架通过竖直齿轮5与腰部支架后端连接，水平齿轮连接水平摆动电机6，竖直齿轮连接竖直摆动电机7，腰部支架与尾部支架外部套有多个依次连接的装饰节11，并且后方装饰节的前端活动嵌套在前方装饰节的后端外部。头部支架底部固定夹轮8，所述夹轮包括两个水平固定且径向连接的弹性滚轮，滚轮通过传动齿轮9连接夹轮电机10。水平齿轮、竖直齿轮以及传动齿轮均为与蜗轮同轴且连为一体的双联结构，蜗轮分别通过蜗杆12与电机连接。水平齿轮与扇形齿轮13啮合连接，并通过扇形齿轮连接腰部支架。两端的装饰节分别固定在腰部和尾部支架上，中部的装饰节与腰部支架或尾部支架通过转轴活动连接。夹轮电机、水平摆动电机、竖直摆动电机连有控制器，控制器连接蓝牙接收模块。

本实用新型机器虫包括三大组成部分：头部、腰部和尾部。所述头部包括可在织物上爬行的夹轮机构，如图2，驱动头部左右摆动的摆头机构如图3，驱动尾部上下摆动的摆尾机构如图4，起固定作用的头部支架和起装饰作用的外壳.所述夹轮机构包括一对爬衣服的夹轮、一个驱动夹轮的夹轮电机和一套起传动减速作用的蜗轮和蜗杆.所述的摆头机构包括一个驱动头部摆动水平摆动电机和一套起传动减速作用的蜗轮和蜗杆.头部支架由前夹片2-1和后夹片2-2两个夹片组成.头部装饰外壳由上头壳14和下头壳15组成。

手机的控制界面是由人去操控发送指令，如图5，通过手机蓝牙模块发送给机器虫蓝牙接收模块。再由蓝牙模块传给单片机，再由单片机解码后分别传给夹轮电机直流电机驱动模快、水平摆动电机直流伺服模快和竖直摆动电机直流伺服模快三部分。接着，第一部分直流电机驱动模快驱动夹轮电机、蜗轮蜗杆和夹轮，实现夹轮在控制指令下运动；第二部分直流伺服模快控制水平摆动电机、蜗轮蜗杆和头部支架，实现头部左右摆动；第三部分直流伺服模快控制竖直摆动电机、蜗轮蜗杆和尾部支架，实现尾部上下摆动。在三部分的相互配合下实现最终的机器虫在织物上仿生爬行。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多关节仿生机器虫，包括腰部支架（1）、头部支架（2）和尾部支架（3），头部支架通过水平齿轮（4）与腰部支架前端连接，尾部支架通过竖直齿轮（5）与腰部支架后端连接，水平齿轮连接水平摆动电机（6），竖直齿轮连接竖直摆动电机（7），其特征在于，头部支架底部固定夹轮（8），所述夹轮包括两个水平固定且径向连接的弹性滚轮，滚轮通过传动齿轮（9）连接夹轮电机（10）。

2.根据权利要求1所述的多关节仿生机器虫，其特征在于，水平齿轮、竖直齿轮以及传动齿轮均为与蜗轮同轴且连为一体的双联结构，蜗轮分别通过蜗杆（12）与电机连接。

3.根据权利要求1所述的多关节仿生机器虫，其特征在于，水平齿轮与扇形齿轮（13）啮合连接，并通过扇形齿轮连接腰部支架。

4.根据权利要求1所述的多关节仿生机器虫，其特征在于，腰部支架与尾部支架外部套有多个依次连接的装饰节（11），并且后方装饰节的前端活动嵌套在前方装饰节的后端外部。

5. 根据权利要求4所述的多关节仿生机器虫，其特征在于， 两端的装饰节分别固定在腰部和尾部支架上，中部的装饰节与腰部支架或尾部支架通过转轴活动连接。

6.根据权利要求1所述的多关节仿生机器虫，其特征在于，夹轮电机、水平摆动电机、竖直摆动电机连有控制器，控制器连接蓝牙接收模块。

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