CN211103987U - 一种仿生蛇形救援机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种仿生蛇形救援机器人，包括多个运动单元，每个运动单元包括四个连接单元，每个连接单元均包括一舵机、一舵盘、一机体和多个螺钉；机体通过舵盘和螺钉连接在舵机的输出上，相邻连接单元的舵机通过机体相连接，相邻两个连接单元的舵机的输出轴相互垂直，相间两个连接单元的舵机的输出轴在同一条直线上，且方向相反；运动单元中的连接单元运动带动运动单元工作；通过机体的设计以及机体和舵机采用的连接方式，使得机器人的结构紧凑，舵机带动机体沿不同方向运动，能够控制机器人在二维和三维空间内运动，具有能够灵活移动的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人救援技术领域，具体涉及一种仿生蛇形救援机器人。
背景技术
我国的机器人技术不断发展，机器人的功能也越来越强大，蛇形机器人有着非常大的亮眼表现，蛇形机器人对非常复杂的环境适应性强，可以辅助救援人员进行救援工作，甚至是代替救援人员来进行救援工作。在救援机器人里有着极其广阔的应用前景。
目前，国家主要发展足式机器人与轮式机器人，本文研究的仿生蛇形救援机器人能避开足式机器人和轮式机器人跨越障碍难的缺点，仿生蛇形救援机器人能在非常狭小的区域、非常崎岖的地面、充满各种障碍物的环境中非常灵活的移动。仿生蛇形救援机器人身体是由很多一样的模块组成的，就一般企业生产来说，足式机器人与轮式机器人的购买和维修的价格也是非常昂贵并且生产效率不高，然而仿生蛇形救援机器人适合自动化生产，效率高并且生产价格便宜。因此亟需设计一种仿生蛇形救援机器人，来应对灾害救援现场的救援环境复杂性和危险性，达到提高现场搜救的工作效率，最重要的是可以有效地减少救援人员的伤亡的目的，所以仿生蛇形救援机器人的研究才显得尤为重要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种仿生蛇形救援机器人，以解决现有技术中机器人不能在狭小区域、崎岖的地面环境中灵活的移动的问题。
为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：
一种仿生蛇形救援机器人，包括多个运动单元，每个所述运动单元包括四个连接单元，每个所述连接单元均包括一舵机、一舵盘、一机体和多个螺钉；
所述机体通过舵盘和螺钉连接在所述舵机的输出上，相邻所述连接单元的舵机通过机体相连接，相邻两个所述连接单元的舵机的输出轴相互垂直，相间两个所述连接单元的舵机的输出轴在同一条直线上，且方向相反；所述运动单元中的连接单元运动带动所述运动单元工作。
进一步地，所述机体包括连接主体、卡槽和挡板，所述卡槽和挡板分别连接在所述连接主体的两侧，且所述卡槽和所述挡板在两个互相垂直的平面内；
所述舵机的输出轴和其中一个所述机体的卡槽相连接，和另一个所述机体的挡板相连接。
进一步地，所述机体还包括两托板，两个所述托板分别连接在所述连接主体的两侧，且其中一个所述托板和所述挡板互相平行，另一个所述托板和所述卡槽互相平行。
进一步地，所述卡槽和所述连接主体一体成型。一体成型，便于生产制作。
进一步地，所述挡板和所述连接主体一体成型。
进一步地，所述托板和所述连接主体一体成型。
进一步地，所述连接主体为中空结构。便于安装舵机，且具有质量轻的优点。
进一步地，所述机体的外表面连接有橡胶层。橡胶层的设置能够增大机体和底面的摩擦力，使机器人不易打滑。
根据上述技术方案，本实用新型的实施例至少具有以下效果：
1、通过机体的设计以及机体和舵机采用的连接方式，使的机器人的结构紧凑，舵机带动机体沿不同方向运动，能够控制机器人在二维和三维空间内运动，具有在非常狭小的区域、非常崎岖的地面、充满各种障碍物的环境中能够灵活移动的优点，还具有节省人力、提高救援效率的优点；
2、机体一体成型制造方便，具有强度高的优点，机体和舵机通过螺钉连接方便，便于安装和拆卸。
附图说明
图1为本实用新型具体实施方式机器人的整体结构示意图；
图2为本实用新型具体实施方式中舵机和机体的连接示意图；
图3为本实用新型具体实施方式中舵机的结构示意图；
图4为本实用新型具体实施方式中机体的结构示意图。
其中：1、螺钉；2、舵机；3、舵盘；4、机体；41、挡板；42、卡槽；43、托板；44、连接主体；45、侧挡板。
具体实施方式
为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。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1和图2所示，本实用新型提供了一种仿生蛇形救援机器人，包括多个运动单元，每个运动单元包括四个连接单元，每个连接单元均包括一舵机2、一舵盘3、一机体4和多个螺钉1；机体4通过舵盘3和螺钉1连接在舵机2的输出上，相邻连接单元的舵机2通过机体4相连接，相邻两个连接单元的舵机2的输出轴相互垂直，相间两个连接单元的舵机2的输出轴在同一条直线上，且方向相反；运动单元中的连接单元运动带动运动单元工作。
机体4的结构如图4所示，机体4包括连接主体44、挡板41、卡槽42和托板43。挡板41连接在连接主体44的右侧，卡槽42连接在连接主体44的左侧。且卡槽42位于上方的水平面内，挡板41位于后方的铅垂面内。连接主体44的两侧还连接有两个托板43，其中一个托板43位于下方的水平面内，和卡槽42相对；另一个托板43位于前方的铅垂面内，和挡板41相对。连接主体44位中空结构，舵机2放置在连接主体44的中空结构内。机体4设置为此种结构，可以减轻机体的重量，减小负荷。机体4整体一体成型制作，制造方便，使机体更加的坚固，舵机2安装在机体4内，结构紧凑，运动得更加灵活。
如图1-4所示，机体4的卡槽42为U形，挡板41中间开有圆形连接孔，连接孔四周设有螺钉孔。舵盘3的中间设有螺孔，舵机2的输出轴上设有螺纹，舵盘3螺纹连接在舵机2的输出轴上。舵盘3四周设有四个螺孔。连接时，先将舵盘3连接在舵机2的输出轴上，然后将舵机放置在一个机体4的中空结构内，舵机2的主体和机体4上的侧挡板45相接触，侧挡板45将舵机2的侧边挡住，防止其滑脱。此机体4的卡槽42卡在舵机2的输出轴上，将另一个机体4的挡板41安装至舵机2的输出轴上。具体的，将挡板41上的圆形连接孔***至舵机2的输出轴上，通过螺钉1连接至螺钉孔内，将挡板41紧固在舵盘3上。实现了将挡板41和卡槽42固定在舵机2的输出轴上。两个机体4上的托板43和舵机2的底部过渡配合，实现将舵机2紧密的固定在机体4内。具体的，其中的一个托板43的上表面高度低于连接主体44的高度，另一托板43的高度和连接主体44的高度相同，连接时，和连接主体44高度相同的托板43安装在低于连接主体44的托板43上。机体4上的卡槽42以及挡板41能非常有效地固定住舵机2，可以保证舵机2的动力输出轴一直保持垂直，可以使仿生蛇形救援机器人运动得更加灵活，同时机体4两边的流线型设计也使得机体4更加的美观。
此种连接方式，使其结构更加紧凑，能够使蛇形救援机器人的整体尺寸比较小，更能胜任探测救援任务。转动副的轴线是互相垂直的，同时每个转动副的轴线也都是垂直于蛇型机器人纵轴的，同时它的控制性能也很优越。使用时，控制相间的舵机2工作，使机器人能在三维空间内运动。具体的，如图1所示，控制输出轴在水平方向的舵机2工作，控制机器人在铅垂面内运动；控制输出轴在铅锤方向的舵机2运动，控制机器人在水平面内运动。此机器人的结构简单，成本低。
仿生蛇形救援机器人实现平面蜿蜒运动时候，依靠机器人前进方向切向的作用力，蛇形救援机器人关节力矩产生推动力要能克服蛇形机器人在该方向上受到的摩擦力。蛇形救援机器人运动时不能在法向方向上产生滑动。为了能让蛇形救援机器人在平面运动得更加自如，那么必须使运动方向法向的摩擦系数变大，使运动方向切向得摩擦系数变小。在本实施例中，通过在机体4上粘贴上一层橡胶层，仿生蛇形救援机器人在水平面中就能运动的更加自如。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
Claims (8)
1.一种仿生蛇形救援机器人，其特征在于，包括多个运动单元，每个所述运动单元包括四个连接单元，每个所述连接单元均包括一舵机、一舵盘、一机体和多个螺钉；
所述机体通过舵盘和螺钉连接在所述舵机的输出上，相邻所述连接单元的舵机通过机体相连接，相邻两个所述连接单元的舵机的输出轴相互垂直，相间两个所述连接单元的舵机的输出轴在同一条直线上，且方向相反；所述运动单元中的连接单元运动带动所述运动单元工作。
2.根据权利要求1所述的仿生蛇形救援机器人，其特征在于，所述机体包括连接主体、卡槽和挡板，所述卡槽和挡板分别连接在所述连接主体的两侧，且所述卡槽和所述挡板在两个互相垂直的平面内；
所述舵机的输出轴和其中一个所述机体的卡槽相连接，和另一个所述机体的挡板相连接。
3.根据权利要求2所述的仿生蛇形救援机器人，其特征在于，所述机体还包括两托板，两个所述托板分别连接在所述连接主体的两侧，且其中一个所述托板和所述挡板互相平行，另一个所述托板和所述卡槽互相平行。
4.根据权利要求2-3任意一项所述的仿生蛇形救援机器人，其特征在于，所述卡槽和所述连接主体一体成型。
5.根据权利要求2-3任意一项所述的仿生蛇形救援机器人，其特征在于，所述挡板和所述连接主体一体成型。
6.根据权利要求3所述的仿生蛇形救援机器人，其特征在于，所述托板和所述连接主体一体成型。
7.根据权利要求2-3任意一项所述的仿生蛇形救援机器人，其特征在于，所述连接主体为中空结构。
8.根据权利要求2-3任意一项所述的仿生蛇形救援机器人，其特征在于，所述机体的外周连接有橡胶层。
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