專利名稱：一種蛇形機(jī)器人三自由度關(guān)節(jié)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)器人研究和工程領(lǐng)域，具體地說是一種蛇形機(jī)器人三自由度關(guān)節(jié)模塊。
背景技術(shù)：
蛇形機(jī)器人是一種高冗余度機(jī)器人，其運(yùn)動(dòng)方式和一般的輪式和足式機(jī)器人不同，并且能在狹小的空間完成復(fù)雜的任務(wù)，蛇形機(jī)器人一般由多個(gè)關(guān)節(jié)模塊組成，在目前已有的蛇形機(jī)器人中，關(guān)節(jié)模塊的結(jié)構(gòu)和功能也各有不同，一般關(guān)節(jié)模塊包括控制部分、驅(qū)動(dòng)部分和傳動(dòng)部分，均為分離部件；有些蛇形機(jī)器人的控制部分包括驅(qū)動(dòng)部分；這些方式構(gòu)成的模塊集成度不高，不利于減小模塊的體積，安裝、調(diào)試復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的:為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種集成度高、調(diào)試簡(jiǎn)單、控制操作方便的三自由度蛇形機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊。技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型所述的一種蛇形機(jī)器人三自由度關(guān)節(jié)模塊，包括步進(jìn)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:還包括連接板和外殼，所述步進(jìn)電機(jī)包括扭轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)、偏移步進(jìn)電機(jī)、俯仰步進(jìn)電機(jī)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由偏移電機(jī)直齒輪、偏移直齒輪、第一傘齒輪、第二傘齒輪、俯仰電機(jī)直齒輪、俯仰直齒輪和T形軸組成，其中:偏移電機(jī)直齒輪安裝在偏移電機(jī)上，與偏移直齒輪哨合，偏移直齒輪與傘齒輪固定在一起，第一傘齒輪與第二傘齒輪相嚙合，連接板固定在第二傘齒輪的底部，俯仰電機(jī)直齒輪安裝在俯仰電機(jī)上，與俯仰直齒輪嚙合，俯仰直齒輪固定在T形軸上。蛇形機(jī)器人的扭轉(zhuǎn)、偏移和俯仰運(yùn)動(dòng)分別由扭轉(zhuǎn)電機(jī)、偏移電機(jī)和俯仰電機(jī)單獨(dú)控制，在連接板上做有連接于前一關(guān)節(jié)模塊的連接孔。有益效果:本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):關(guān)節(jié)模塊具有扭轉(zhuǎn)、偏移和俯仰三個(gè)自由度，運(yùn)動(dòng)靈活；一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)自由度，不需經(jīng)過解耦運(yùn)算，控制方便、可靠；偏移左右90度，俯仰上下90度，翻轉(zhuǎn)360度，運(yùn)動(dòng)范圍廣；蛇形機(jī)器人的拼裝簡(jiǎn)單，相同的模塊前后相接即可完成機(jī)器人的拼裝。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖1的零件為:扭轉(zhuǎn)電機(jī)1、偏移步進(jìn)電機(jī)2、偏移電機(jī)直齒輪3、偏移直齒輪4、第一傘齒輪5、連接板6、第二傘齒輪7、T形軸8、俯仰直齒輪9、外殼10、俯仰電機(jī)直齒輪11和俯仰電機(jī)12。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括扭轉(zhuǎn)電機(jī)(I)、偏移步進(jìn)電機(jī)(2)、偏移電機(jī)直齒輪(3)、偏移直齒輪(4)、第一傘齒輪(5)、連接板(6)、第二傘齒輪(7)、T形軸(8)、俯仰直齒輪(9 )、外殼(10 )、俯仰電機(jī)直齒輪(11)和俯仰電機(jī)(12 )，所述偏移電機(jī)直齒輪(3 )安裝在偏移步進(jìn)電機(jī)(2 )上，并與偏移直齒輪(4)嚙合，偏移直齒輪(4)與第一傘齒輪(5 )固定在一起，第一傘齒輪(5)與第二傘齒輪(7)相嚙合，連接板(6)固定在第二傘齒輪(7)的底部，當(dāng)偏移電機(jī)直齒輪(3)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可帶動(dòng)連接板(6)做左右的偏移運(yùn)動(dòng)，所述俯仰電機(jī)直齒輪(11)安裝于俯仰電機(jī)(12 )上，并與俯仰直齒輪(9 )嚙合，俯仰直齒輪(9 )與T形軸(8 )固定在一起，當(dāng)俯仰電機(jī)(12)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可帶動(dòng)連接板(6)做上下的俯仰運(yùn)動(dòng)，所述扭轉(zhuǎn)電機(jī)(I)與后一個(gè)關(guān)節(jié)模塊相連，當(dāng)扭轉(zhuǎn)電機(jī)(I)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可帶動(dòng)蛇形機(jī)器人身體做翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種蛇形機(jī)器人三自由度關(guān)節(jié)模塊，包括步進(jìn)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:還包括連接板(6 )和外殼(10 ),所述步進(jìn)電機(jī)包括扭轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(I)、偏移步進(jìn)電機(jī)(2 )、俯仰步進(jìn)電機(jī)(12),所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由偏移電機(jī)直齒輪(3)、偏移直齒輪(4)、第一傘齒輪(5)、第二傘齒輪(7 )、俯仰電機(jī)直齒輪(11)、俯仰直齒輪(9 )和T形軸(8 )組成，其中:偏移電機(jī)直齒輪(3)安裝在偏移電機(jī)(2)上，與偏移直齒輪(4)嚙合，偏移直齒輪(4)與傘齒輪(5)固定在一起，傘齒輪(5)與傘齒輪(7)相嚙合，連接板(6)固定在傘齒輪(7)的底部，俯仰電機(jī)直齒輪(11)安裝在俯仰電機(jī)(12 )上，與俯仰直齒輪(9 )嚙合，俯仰直齒輪(9 )固定在T形軸(8 )上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蛇形機(jī)器人三自由度關(guān)節(jié)模塊，其特征在于:扭轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(I)、偏移步進(jìn)電機(jī)(2)、俯仰步進(jìn)電機(jī)(12)分別直接驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人的扭轉(zhuǎn)、偏移和俯仰運(yùn)動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種蛇形機(jī)器人三自由度關(guān)節(jié)模塊，包括步進(jìn)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、T形軸、連接板和外殼，所述步進(jìn)電機(jī)包括扭轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)、偏移步進(jìn)電機(jī)和俯仰步進(jìn)電機(jī)，扭轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)直接帶動(dòng)后一個(gè)關(guān)節(jié)模塊做扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，偏移步進(jìn)電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連接板做偏移運(yùn)動(dòng)，俯仰步進(jìn)電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連接板做俯仰運(yùn)動(dòng)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由T形軸、偏移直齒輪、俯仰直齒輪、連接板和兩個(gè)傘齒輪組成，偏移直齒輪和第一傘齒輪固定在一起，兩個(gè)傘齒輪互相嚙合，連接板固定于第二傘齒輪底部。本實(shí)用新型具有三個(gè)自由度，有很強(qiáng)的越野能力。
文檔編號(hào)B62D57/02GK202987321SQ201220601559
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者張業(yè)林, 毛成果, 山顯雷 申請(qǐng)人:中國礦業(yè)大學(xué)