[发明专利]一种基于蜿蜒运动模式具有双连杆关节的仿生机器人

说明书

本发明公开了一种基于蜿蜒运动模式具有双连杆关节的仿生机器人，属于仿生机器人领域。它包括机器蛇头、前蛇身、后蛇身和机器蛇尾，此外还包括三组连杆关节A和三组连杆关节B；三组连杆关节A与三组连杆关节B平行装设；机器蛇头与前蛇身采用第一组连杆关节A、第一组连杆关节B并行连接；前蛇身与后蛇身采用第二组连杆关节A、第二组连杆关节B并行连接；后蛇身与机器蛇尾采用第三组连杆关节A、第三组连杆关节B并行连接。本发明在两个舵机的同步、同向驱动下可以以S型曲线蜿蜒行走，从而增加了仿生机器人的运动姿态的高度仿蛇性。

技术领域

本发明涉及仿生机器人领域，特指一种基于蜿蜒运动模式具有双连杆关节的仿生机器人。

背景技术

随着工业化的进展，特殊机器人领域的研究越来越受到科学界与工业界的关注。尤其是在有辐射、剧毒、黑暗或狭小管道等不适宜人类工作的场合，能够如生物蛇一样蜿蜒运动的仿生机器人具有广泛的应用前景。现有的蛇形机器人仅仅作为一种观赏性机器，不能模拟生物蛇的蜿蜒运动，在实际应用能难以帮助人类完成需要完成的工作。因此，设计一种更加符合蛇类蜿蜒运动模式的仿生机器人具有一定的价值。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种采用双舵机驱动三自由度、能够蜿蜒前进的、具有连杆关节的仿生机器人。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种基于蜿蜒运动模式具有双连杆关节的仿生机器人，它包括机器蛇头、前蛇身、后蛇身和机器蛇尾，此外还包括三组连杆关节A和三组连杆关节B，所述三组连杆关节A分别为第一组连杆关节A、第二组连杆关节A、第三组连杆关节A，所述三组连杆关节B分别为第一组连杆关节A、第二组连杆关节B和第三组连杆关节B。

所述三组连杆关节A与所述三组连杆关节B平行装设；所述机器蛇头与所述前蛇身采用所述第一组连杆关节A、所述第一组连杆关节B并行连接；所述前蛇身与所述后蛇身采用所述第二组连杆关节A、所述第二组连杆关节B并行连接；所述后蛇身与所述机器蛇尾采用所述第三组连杆关节A、所述第三组连杆关节B并行连接。

所述三组连杆关节A的结构完全相同，均包括前置铰链A、后置铰链A、连接所述前置铰链A和所述后置铰链A的主动连杆A、直线轨道A、可沿直线轨道A上自由滑动的牵引滑块A、连接所述后置铰链A与所述牵引滑块A的被动连杆A。

所述三组连杆关节B的结构完全相同，均包括前置铰链B、后置铰链B、连接所述前置铰链B和所述后置铰链B的主动连杆B、直线轨道B、可沿直线轨道B上自由滑动的牵引滑块B、连接所述后置铰链B与所述牵引滑块B的被动连杆B；所述第一组连杆关节A的所述前置铰链A和所述第一组连杆关节B的所述前置铰链B均转动装设于所述机器蛇头上，所述第一组连杆关节A的所述直线轨道A和所述第一组连杆关节B的所述直线轨道B均固定装设于所述前蛇身上；所述第二组连杆关节A的所述前置铰链A和所述第二组连杆关节B的所述前置铰链B均转动装设于所述前蛇身上，所述第二组连杆关节A的所述直线轨道A和所述第二组连杆关节B的所述直线轨道B均固定装设于所述后蛇身上；所述第三组连杆关节A的所述前置铰链A和所述第三组连杆关节B的所述前置铰链B均转动装设于所述后蛇身上，所述第三组连杆关节A的所述直线轨道A和所述第三组连杆关节B的所述直线轨道B均固定装设于所述机器蛇尾上；

所述机器蛇头上装设有第一舵机，所述机器蛇尾上装设有第二舵机；所述第一舵机与所述第二舵机始终同步、同向转动。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明的一种基于蜿蜒运动模式具有双连杆关节的仿生机器人，具有三个运动自由度，在两个舵机的同步、同向驱动下可以以S型曲线蜿蜒行走，从而增加了仿生机器人的运动姿态的高度仿蛇性。

(2)本发明的一种基于蜿蜒运动模式具有双连杆关节的仿生机器人，具有三个运动关节，每个关节均采用双连杆、滑块和轨道并行连接，从而增加了蛇身与关节处的柔性和可伸缩性，同时两个电机驱动三自由度，节约了能耗。