多关节仿生复合蛇形机器人的制作方法

本申请涉及机器人，尤其涉及一种多关节仿生复合蛇形机器人。

背景技术：

1、随着科技的发展，城市中地下管道网络的覆盖面积不断提高，同时对于管道运维设备的需求同样急剧增加。目前，管道运维的需求主要依靠工业内窥镜来满足，工业内窥镜可以检查给水管道、排水管道、燃气管道、工业管道、热力管道等的内部情况，确保管道的正常运行和维护。但是，工业内窥镜在管道内的运动能力较差，适应性不强，无法满足恶劣环境下工作的需求。

技术实现思路

1、为了克服相关技术下的上述缺陷，本申请的目的在于提供一种多关节仿生复合蛇形机器人，本申请的机器人具有较强的运动能力，可提供多种不同的运动姿态，以满足恶劣环境下工作的需求。

2、本申请提供一种多关节仿生复合蛇形机器人，包括依次连接的蛇头组件、蛇身组件和蛇尾组件；所述蛇头组件包括检测机构和驱动机构，所述检测机构用于检测并传输管道内的图像，所述驱动机构用于带动所述机器人沿管道的轴向伸缩移动；所述蛇身组件包括行走机构，所述行走机构用于带动所述机器人在管道内进行蜿蜒或蠕动；所述蛇尾组件包括动力机构，所述动力机构与所述检测机构、驱动机构和行走机构相连接，以向所述检测机构、驱动机构和行走机构提供能量。

3、在一种可能的实现方式中，所述驱动机构包括外骨架、内骨架、滑块、头部连接关节、第一驱动电机和第一驱动件；

4、所述头部连接关节的第一端用于与所述蛇身组件相连接，所述头部连接关节的第二端连接所述外骨架；所述外骨架围绕在所述滑块的外周侧，所述外骨架与所述滑块之间通过所述内骨架相连接；所述第一驱动电机设置在所述滑块内，所述第一驱动电机的输出端连接所述第一驱动件，所述第一驱动件与所述头部连接关节的第二端固定连接。

5、在一种可能的实现方式中，所述第一驱动件包括丝杠和滑动件，所述第一驱动电机的输出端与所述丝杠相连接，所述丝杠穿设于所述滑动件内，所述滑动件与所述头部连接关节的第二端固定连接。

6、在一种可能的实现方式中，所述滑块围绕所述第一驱动电机设置，所述滑块的一侧形成有开口；所述外骨架与所述滑块之间通过多个所述内骨架相连接，多个所述内骨架沿所述滑块的周向间隔设置，所述内骨架的第一端与所述外骨架固定连接，所述滑块的外周侧形成有多个滑槽，所述内骨架的第二端可滑动的设置在所述滑槽内。

7、在一种可能的实现方式中，所述外骨架包括多个支撑体和多个第一弹簧，相邻的两个所述支撑体之间通过所述第一弹簧相连接。

8、在一种可能的实现方式中，所述驱动机构还包括多个仿生鳞片、第二驱动电机、多个驱动缆绳、缆绳绞盘和多个第二弹簧；多个所述仿生鳞片沿所述外骨架的外周侧间隔设置，所述仿生鳞片与所述支撑体之间通过连接件相连接，所述连接件的第一端与所述支撑体固定连接，所述连接件的第二端与所述仿生鳞片铰接；多个所述第二弹簧分别套设在多个所述连接件上；所述第二驱动电机设置在所述滑块的一端，所述第二驱动电机的输出端与所述缆绳绞盘相连接，多个所述驱动缆绳均连接在所述缆绳绞盘上，所述驱动缆绳的第一端绕设于所述缆绳绞盘，所述驱动缆绳的第二端与所述连接件相连接。

9、在一种可能的实现方式中，所述检测机构设置在所述蛇头组件背离所述蛇身组件的一端，所述检测机构包括红外摄像装置、信号传输装置和照明装置，所述检测机构靠近所述驱动机构的一端还设有多个第一真空吸盘，多个所述第一真空吸盘沿所述检测机构的外周侧间隔设置。

10、在一种可能的实现方式中，所述行走机构包括多个第一传动关节、多个第二传动关节和多个第一支撑件，多个所述第一传动关节和多个所述第二传动关节依次交替设置，所述第一支撑件套设在所述第一传动关节和第二传动关节上，所述第一支撑件包括第一轮盘和多个第一运动轮，所述第一运动轮套设在所述第一轮盘上，多个所述第一运动轮沿所述第一轮盘的周向间隔设置；多个所述第一传动关节用于带动所述机器人在管道内进行蜿蜒，多个所述第二传动关节用于带动所述机器人在管道内进行蠕动。

11、在一种可能的实现方式中，所述第一传动关节与相邻的所述第二传动关节互相垂直；所述第一传动关节包括第一驱动舵机，所述第一驱动舵机与相邻的所述第二传动关节相连接，所述第二传动关节包括第二驱动舵机，所述第二驱动舵机与相邻的所述第一传动关节相连接。

12、在一种可能的实现方式中，所述动力机构包括动力电池，所述动力电池的外侧设有第二支撑件，所述第二支撑件包括第二轮盘和多个第二运动轮，所述第二运动轮套设在所述第二轮盘上，多个所述第二运动轮沿所述第二轮盘的周向间隔设置；

13、所述蛇尾组件还包括连接线和多个第二真空吸盘；所述连接线的第一端与所述动力电池电连接，所述连接线的第二端用于连接所述检测机构、驱动机构和行走机构；所述第二真空吸盘设置在所述动力电池背离所述蛇身组件的一侧，多个所述第二真空吸盘沿所述蛇尾组件的外周侧间隔设置。

14、本申请提供一种多关节仿生复合蛇形机器人，包括依次连接的蛇头组件、蛇身组件和蛇尾组件；蛇头组件包括检测机构和驱动机构，检测机构用于检测并传输管道内的图像，驱动机构用于带动机器人沿管道的轴向伸缩移动；蛇身组件包括行走机构，行走机构用于带动机器人在管道内进行蜿蜒或蠕动；蛇尾组件包括动力机构，动力机构与检测机构、驱动机构和行走机构相连接，以向检测机构、驱动机构和行走机构提供能量。本申请通过蛇头组件的驱动机构带动机器人在管道内轴向伸缩移动、通过蛇身组件的行走机构带动机器人在管道内蜿蜒或蠕动，从而为机器人提供多种不同的运动姿态，使机器人具有较强的运动能力，以满足管道内恶劣环境下工作的需求。

技术特征：

1.一种多关节仿生复合蛇形机器人，其特征在于，包括依次连接的蛇头组件、蛇身组件和蛇尾组件；所述蛇头组件包括检测机构和驱动机构，所述检测机构用于检测并传输管道内的图像，所述驱动机构用于带动所述机器人沿管道的轴向伸缩移动；所述蛇身组件包括行走机构，所述行走机构用于带动所述机器人在管道内进行蜿蜒或蠕动；所述蛇尾组件包括动力机构，所述动力机构与所述检测机构、驱动机构和行走机构相连接，以向所述检测机构、驱动机构和行走机构提供能量。

2.根据权利要求1所述的多关节仿生复合蛇形机器人，其特征在于，所述驱动机构包括外骨架、内骨架、滑块、头部连接关节、第一驱动电机和第一驱动件；

3.根据权利要求2所述的多关节仿生复合蛇形机器人，其特征在于，所述第一驱动件包括丝杠和滑动件，所述第一驱动电机的输出端与所述丝杠相连接，所述丝杠穿设于所述滑动件内，所述滑动件与所述头部连接关节的第二端固定连接。

4.根据权利要求3所述的多关节仿生复合蛇形机器人，其特征在于，所述滑块围绕所述第一驱动电机设置，所述滑块的一侧形成有开口；所述外骨架与所述滑块之间通过多个所述内骨架相连接，多个所述内骨架沿所述滑块的周向间隔设置，所述内骨架的第一端与所述外骨架固定连接，所述滑块的外周侧形成有多个滑槽，所述内骨架的第二端可滑动的设置在所述滑槽内。

5.根据权利要求3所述的多关节仿生复合蛇形机器人，其特征在于，所述外骨架包括多个支撑体和多个第一弹簧，相邻的两个所述支撑体之间通过所述第一弹簧相连接。

6.根据权利要求5所述的多关节仿生复合蛇形机器人，其特征在于，所述驱动机构还包括多个仿生鳞片、第二驱动电机、多个驱动缆绳、缆绳绞盘和多个第二弹簧；多个所述仿生鳞片沿所述外骨架的外周侧间隔设置，所述仿生鳞片与所述支撑体之间通过连接件相连接，所述连接件的第一端与所述支撑体固定连接，所述连接件的第二端与所述仿生鳞片铰接；多个所述第二弹簧分别套设在多个所述连接件上；所述第二驱动电机设置在所述滑块的一端，所述第二驱动电机的输出端与所述缆绳绞盘相连接，多个所述驱动缆绳均连接在所述缆绳绞盘上，所述驱动缆绳的第一端绕设于所述缆绳绞盘，所述驱动缆绳的第二端与所述连接件相连接。

7.根据权利要求1所述的多关节仿生复合蛇形机器人，其特征在于，所述检测机构设置在所述蛇头组件背离所述蛇身组件的一端，所述检测机构包括红外摄像装置、信号传输装置和照明装置，所述检测机构靠近所述驱动机构的一端还设有多个第一真空吸盘，多个所述第一真空吸盘沿所述检测机构的外周侧间隔设置。

8.根据权利要求1所述的多关节仿生复合蛇形机器人，其特征在于，所述行走机构包括多个第一传动关节、多个第二传动关节和多个第一支撑件，多个所述第一传动关节和多个所述第二传动关节依次交替设置，所述第一支撑件套设在所述第一传动关节和第二传动关节上，所述第一支撑件包括第一轮盘和多个第一运动轮，所述第一运动轮套设在所述第一轮盘上，多个所述第一运动轮沿所述第一轮盘的周向间隔设置；多个所述第一传动关节用于带动所述机器人在管道内进行蜿蜒，多个所述第二传动关节用于带动所述机器人在管道内进行蠕动。

9.根据权利要求8所述的多关节仿生复合蛇形机器人，其特征在于，所述第一传动关节与相邻的所述第二传动关节互相垂直；所述第一传动关节包括第一驱动舵机，所述第一驱动舵机与相邻的所述第二传动关节相连接，所述第二传动关节包括第二驱动舵机，所述第二驱动舵机与相邻的所述第一传动关节相连接。

10.根据权利要求1所述的多关节仿生复合蛇形机器人，其特征在于，所述动力机构包括动力电池，所述动力电池的外侧设有第二支撑件，所述第二支撑件包括第二轮盘和多个第二运动轮，所述第二运动轮套设在所述第二轮盘上，多个所述第二运动轮沿所述第二轮盘的周向间隔设置；

技术总结本申请提供一种多关节仿生复合蛇形机器人，包括依次连接的蛇头组件、蛇身组件和蛇尾组件；蛇头组件包括检测机构和驱动机构，检测机构用于检测并传输管道内的图像，驱动机构用于带动机器人沿管道的轴向伸缩移动；蛇身组件包括行走机构，行走机构用于带动机器人在管道内进行蜿蜒或蠕动；蛇尾组件包括动力机构，动力机构与检测机构、驱动机构和行走机构相连接，以向检测机构、驱动机构和行走机构提供能量。本申请通过蛇头组件的驱动机构带动机器人在管道内轴向伸缩移动、通过蛇身组件的行走机构带动机器人在管道内蜿蜒或蠕动，从而为机器人提供多种不同的运动姿态，使机器人具有较强的运动能力，以满足管道内恶劣环境下工作的需求。技术研发人员：王闻迪受保护的技术使用者：王闻迪技术研发日：技术公布日：2024/8/20