一种履带式多关节蛇形机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103612683103612683A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310652111.6(22)申请日2013.12.05(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人赵丹王飞刘少刚舒海生赵华鹤赵明月鱼展陈璐高春晓(51)Int.Cl.B62D57/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图10页附图10页(54)发明名称一种履带式多关节蛇形机器人(57)摘要本发明提供的是一种履带式多关节蛇形机器人。包括关节模块、驱动模块和连接模块。所述关节模块包括三个“V”形侧板，两个相邻侧板之间通过轴承安装三根轮轴将三个“V”形侧板连接形成等边三角形分布，每根轮轴上固定安装两个履带轮，在三根轮轴上形成两排履带轮，每排履带轮上安装履带，一根位于端部的轮轴上还固定安装一个关节链轮。驱动模块安装在关节模块内部，连接模块位于相邻的两个关节模块之间，驱动模块的一个蜗杆架与连接模块的一部分的连接板架连接实现两个关节模块之间的连接，驱动模块的驱动链轮与关节模块的关节链轮之间链条传动。本发明稳定性好和地面适应能力强，适用于灾难救援、探测、消防、运输以及太空探索等领域。CN103612683ACN103628ACN103612683A权利要求书1/1页1.一种履带式多关节蛇形机器人，包括关节模块、驱动模块和连接模块，其特征是：所述关节模块包括三个“V”形侧板，两个相邻侧板之间通过轴承安装三根轮轴将三个“V”形侧板连接形成等边三角形分布，每根轮轴上固定安装两个履带轮，在三根轮轴上形成两排履带轮，每排履带轮上安装履带，一根位于端部的轮轴上还固定安装一个关节链轮；所述驱动模块包括驱动电机、两个蜗杆架、三个驱动齿轮架，两个蜗杆架分别固定在三个驱动齿轮架的两端构成等边三角形分布的支撑框架，蜗杆安装于两个蜗杆架之间，三个涡轮与蜗杆啮合，每个涡轮有一个同轴的驱动小齿轮，驱动小齿轮与驱动大齿轮啮合，驱动大齿轮有一个同轴的驱动链轮，所述涡轮、驱动小齿轮、驱动大齿轮及驱动链轮安装在所述支撑框架上，驱动电机输出轴通过联轴器与蜗杆相连；所述连接模块由结构相同的两部分组成，其中的一部分的结构为：舵机通过舵机架安装在连接板架上，舵机架上固定安装两个连接板架，连接大齿轮和两个连接小齿轮同轴安装在两个连接板架之间，两个半齿轮分别通过半齿轮轴安装在两个连接板架上，舵机齿轮安装在舵机的输出轴上，舵机齿轮与连接大齿轮啮合，两个连接小齿轮分别与两个半齿轮啮合，两个半齿轮轴与连接十字轴相对的两端连接，连接十字轴另外相对的两端与另一部分的两个半齿轮轴连接将两部分连成一体；驱动模块安装在关节模块内部，连接模块位于相邻的两个关节模块之间，驱动模块的一个蜗杆架与连接模块的一部分的连接板架连接实现两个关节模块之间的连接，驱动模块的驱动链轮与关节模块的关节链轮之间链条传动。2.根据权利要求1所述的一种履带式多关节蛇形机器人，其特征是：所述“V”形侧板由角度为120度的三角铝合金板加工制作而成。3.根据权利要求1或2所述的一种履带式多关节蛇形机器人，其特征是：至少包括三个关节模块。2CN103612683A说明书1/6页一种履带式多关节蛇形机器人技术领域[0001]本发明涉及的是一种机器人，具体地说是一种履带式多关节蛇形机器人。背景技术[0002]蛇形机器人具有较强的地面适应能力、稳定性好、结构具有柔性等特点，并且可以在各种复杂的地形中行走，具有强大的越障能力。目前，国内外也已经研究出很多结构不同的蛇形机器人，但是现有的蛇形机器人多数只是实现二维运动，难以适应于三维作业空间，虽然申请号为03133909.3的专利文件中公开的《一种具有地面适应能力的蛇形机器人》，以及申请号为02280911.2的专利文件中公开的《模块化可变结构蛇形机器人》中的设计具有一定的三维运动能力，但是其单个连接模块却只具有二维运动形式，不能同时实现三维运动。而且，目前的蛇形机器人还存在动力不足等缺点，极大地限制了蛇形机器人的实际应用。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种地面适应能力和三维空间作业能力强的履带式多关节蛇形机器人。[0004]本发明的目的是这样实现的：[0005]包括关节模块、驱动模块和连接模块；[0006]所述关节模块包括三个“V”形侧板，两个相邻侧板之间通过轴承安装三根轮轴将三个“V”形侧板连接形成等边三角形分布，每根轮轴上固定安装两个履带轮，在三根轮轴上形成两排履带轮，每排履带轮上安装履带，一根位于端部的轮轴上还固定安装一个关节链轮；[0007]所述驱动模块包括驱动电机、