支撑子模块固定支座相铰接；在另一端通过双铰支座和第四销轴与所述滑块相铰接；平行设置的第二上连杆和第二下连杆在一端通过第三上铰支座、第三下铰支座以及第三销轴与安装联接板相铰接，在另一端通过第二上铰支座、第二下铰支座以及第二销轴与第一移动平板相铰接；在所述内侧对开支撑子模块中，在其大平板的外侧固定设置内楔形支架，在所述内楔形支架的外端面上设置有内万向撑爪；在所述外侧对开支撑子模块中，在其大平板的外侧固定设置外楔形支架，在所述外楔形支架的外端面上设置外万向撑爪；以所述内万向撑爪和外万向撑爪在核聚变舱中的大双环形槽道的内环壁和外环壁上形成支撑为锁止状态，以所述内万向撑爪和外万向撑爪脱离在核聚变舱中的大双环形槽道的内环壁和外环壁上的支撑为解锁状态；
[0036]本发明运行在核聚变舱中的多段蠕动式蛇形机器人的控制方法的特点也在于:所述外滚球支承装置和内滚球支承装置具有如下相同的结构形式:导向筒通过安装板固定在内斜板上，弹簧压块嵌装于导向筒内且与导向筒为滑动配合，在安装板与弹簧压块之间套装有波形弹簧，球铰座与弹簧压块螺纹联接，并有滚球与所述球铰座球铰配合。
[0037]本发明运行在核聚变舱中的多段蠕动式蛇形机器人的控制方法的特点也在于:所述外万向撑爪和内万向撑爪具有如下相同的结构形式:撑爪头部通过一万向结与铰支座相联，所述万向结由长销轴、两只结构相同的半销轴以及十字块组成，所述十字块通过长销轴铰接于铰支座上，并通过两只半销轴沿十字块的中心截面对称铰接于撑爪头部，两只半销轴与长销轴的中心线垂直交汇于十字块的中心；所述铰支座与所述内侧对开支撑子模块中的内楔形支架固联；在所述撑爪头部的圆弧外端面上粘贴氟橡胶层并且呈阵列式分布有压力传感器件。
[0038]本发明运行在核聚变舱中的多段蠕动式蛇形机器人的控制方法的特点也在于:所述中体节轴向运动模块中的壳体子模块的结构设置为:
[0039]以第二矩形底板为底面，以第二矩形顶板为顶面，并在所述第二矩形底板和第二矩形顶板之间以矩形左侧板和矩形右侧板分别为两侧面，以矩形前侧板和工字型后侧板分别为两端面形成一中体节矩形框架；
[0040]所述前节段子模块和后节段子模块具有如下相同的结构形式:
[0041]在所述中节体矩形框架的内部，位于第二矩形底板上并处在同轴线B的位置上分别设置第三轴承支座与第四轴承支座，位于第二矩形顶板上呈悬置固定设置第二电机支座，在所述第二电机支座上固定安装第二真空伺服减速电机；第一齿轮设置在所述第二真空伺服减速电机的输出轴上并且与第二齿轮啮合，所述第二齿轮设置在第二中心滚珠丝杆的端部且由小圆螺母进行轴向紧固；所述第二中心滚珠丝杆为阶梯轴，所述阶梯轴的两端分别通过第二双列角接触球轴承和第二深沟球轴承支承于所述第三轴承支座和第四轴承支座之间，第二螺套以滚动螺旋配合套装在所述第二中心滚珠丝杆的螺纹轴段上；第二移动平板固装于所述第二螺套上；
[0042]在所述第二移动平板的左右两侧对称位置上分别固装有第二直线轴承；在所述第二中心滚珠丝杆的左右两侧对称位置上分别设置第二导向杆，所述第二导向杆的一端固装于第三轴承支座上，另一端通过第二套筒固装于第四轴承支座上；所述第二导向杆与第二直线轴承为滑动配合；
[0043]在所述第二移动平板的左右两侧对称位置上分别设置有推杆，所述推杆的一端固装于第二移动平板，另一端分别穿过所述工字型后侧板的左右对称豁口空间与处在中节体矩形框架外部的推板固联；
[0044]在所述第二矩形底板上，位于所述第二中心滚珠丝杆的正下方分别设置第二光电开关和第三光电开关，所述第二光电开关和第三光电开关分处在第三轴承支座和第四轴承支座之间的不同轴向位置上。
[0045]本发明运行在核聚变舱中的多段蠕动式蛇形机器人的控制方法的特点也在于:所述前体节配重系统和后体节配重系统设置为如下相同结构形式:将配重盒固装于所述前体节侧向定位模块中的第一矩形顶板上表面外侧，配重砝码组中的各砝码按阵列的形式置于配重盒中；
[0046]所述前体节热控装置和后体节热控装置设置为如下相同的结构形式:设置第一密封腔壳体，第一复合隔热材料层和第一相变材料层依次由外向内封装于所述第一密封腔壳体中；在所述第一相变材料层的内部空间中分别引出第一氮气冷却管道、第一温控模块电源线和信号线、视觉观测装置电源线和信号线、第一电机控制器电源线和信号线以及第一传感部件电源线和信号线；
[0047]所述中体节热控装置的结构设置为:设置第二密封腔壳体，第二复合隔热材料层和第二相变材料层依次由外向内封装于第二密封腔壳体中，在所述第二相变材料层内部空间中分别引出第二氮气冷却管道、第二温控模块电源线和信号线、第二电机控制器电源线和信号线以及第二传感部件电源线和信号线。
[0048]本发明运行在核聚变舱中的多段蠕动式蛇形机器人的控制方法的特点也在于:所述前双万向节的结构设置为:具有结构相同的第一前节段、第一中前节段、第一中后节段和第一后节段，以及结构相同的两只第一前俯仰限位片和两只第一后俯仰限位片；所述第一中前节段与第一中后节段以背靠背的形式固定联接；第一前节段的一端通过第一前十字结与第一中前节段构成上下俯仰及左右偏转二维转动连接，另一端与所述前体节侧向定位模块中的后侧板固联；第一后节段的一端通过第一后十字结与第一中后节段构成上下俯仰及左右偏转二维转动连接，另一端与所述中体节轴向运动模块中的矩形前侧板固联；所述两只第一前俯仰限位片分别上下对称固装于第一前节段的上部及下部，所述两只第一后俯仰限位片分别上下对称固装于第一后节段的上部及下部；
[0049]所述后双万向节的结构设置为:具有结构相同的第二前节段、第二中前节段、第二中后节段和第二后节段，以及结构相同的两只第二前俯仰限位片和两只第二后俯仰限位片；所述第二中前节段与第二中后节段以背靠背的形式固定联接；第二前节段的一端通过第二前十字结与第二中前节段构成上下俯仰及左右偏转二维转动连接，另一端与所述中体节轴向运动模块中的推板固联；第二后节段的一端通过第二后十字结与第二中后节段构成上下俯仰及左右偏转二维转动连接，另一端与所述后体节侧向定位模块中的后侧板固联；所述两只第二前俯仰限位片分别上下对称固装于第二前节段的上部及下部，所述两只第二后俯仰限位片分别上下对称固装于第二后节段的上部及下部。
[0050]与已有技术相比，本发明有益效果体现在:
[0051]1、本发明中多段蠕动式蛇形机器人运动范围广阔，其行走轨迹可遍及核聚变舱底部的大双环形槽道整周，满足核环境遥操纵机器人对舱内遥操纵对象涉入深度的总体技术要求。
[0052]2、本发明针对核聚变舱内部环境特点，多段蠕动式蛇形机器人考虑到了耐高温辐射材质及真空润滑的特定要求，对机构内部的机电零部件出线和电子器件等采用热控装置进行封装，可以最大程度满足机构使用场合的高温、真空、核辐射等极端物理条件，同时机器人各个蠕动单元前、后体节侧向定位模块采用的内、外侧对开支撑子模块结构形式也符合核聚变舱底部大双环形槽道的空间构造特性，适应性强。
[0053]3、针对本发明多段蠕动式蛇形机器人，通过在其前体节侧向定位模块载有并联式视觉观测云台，可以实现空间三个旋转自由度的观测，配合仿蠕虫机器人的周期性蠕行运动，可以完成对核聚变舱内部D字截面环形空间的360°全方位视觉信息采集功能；又由于并联式视觉观测云台采用三个相同支链周向均布的球面结构形式，中心冗余支链的加入使得装置具有系统刚度大、运动灵活度高、承载能力强、运动定位精度高、奇异位姿可控等多项优越特性。
[0054]4、本发明多段蠕动式蛇形机器人由至少两个蠕动单元通过伸缩式弹性双万向节串联构成，形成一种多功能链式基体平台，其上可搭载组合式运动轨道，也可携载各类操作工具，实用性强。
[0055]5、本发明中蛇形机器人周期性运动步态跟自然界中多节蠕虫行走步态类似，控制方法简单便捷，机器人各个蠕动单元的前体节侧向定位模块与后体节侧向定位模块中的承载子模块均设有分别跟核聚变舱底部的大双环形槽道内、外环壁相配合的内、外滚球弹性支承装置，具有结构自适应性，使得整个机构的运行稳定性好。
[0056]6、本发明多段蠕动式蛇形机器人属于多段式串联结构，同时各个蠕动单元内部又属于三段式串联结构，由于各蠕动单元结构完全相同，各个蠕动单元内部的前体节侧向定位模块与后体节侧向定位模块在中体节轴向运动模块两端对称设置，故前、后体节侧向定位模块之间可以相互替换，通用性好。
[0057]7、本发明可用于核聚变装置，针对核聚变反应堆的日常工作状态执行专业侦察、监测和巡检等信息采集，以及专业拆卸、装配、回收、运送和修复等维护操作任务，进而促进未来核聚变堆自动化维护技术的可持续发展。
[0058]8、本发明可用于核聚变装置遥操作维护机器人系统工程，针对核聚变反应堆的日常工作状态执行专业侦察、监测和巡检等任务，进而促进未来核聚变堆自动化维护技术的可持续发展。
【附图说明】
[0059]图1为本发明中行走机构结构示意图；
[0060]图2为核聚变舱内部结构示意图；
[0061]图3为本发明中行走机构在核聚变舱中的总体运行示意图；
[0062]图4为本发明中前体节侧向定位模块及后体节侧向定位模块结构示意图；
[0063]图5为本发明中前体节侧向定位模块及后体节侧向定位模块中的承载子模块结构示意图；
[0064]图6为本发明中前体节侧向定位模块及后体节侧向定位模块中电驱动子模块结构示意图；
[0065]图7为本发明中前体节侧向定位模块及后体节侧向定位模块中电驱动子模块中心剖视图；
[0066]图8 (a)、图8(b)和图8(c)为本发明中前体节侧向定位模块及后体节侧向定位模块中的内侧对开支撑子模块和外侧对开支撑子模块结构示意图；
[0067]图9为本发明中前体节侧向定位模块在核聚变舱内部的接触状态示意图；
[0068]图10 (a)、图10 (b)和图10 (C)为本发明中前体节侧向定位模块及后体节侧向定位模块中的承载子模块的内滚球弹性支承装置结构示意图及其与核聚变舱底部大双环形槽道内壁的接触状态示意图；
[0069]图11(a)、图11(b)、图11(c)和图11(d)为本发明中前体节侧向定位模块及后体节侧向定位模块中的承载子模块的内万向撑爪结构示意图；
[0070]图12为本发明中中体节轴向运动模块结构示意图；
[0071]图13为本发明中中体节轴向运动模块中的壳体子模块结构示意图；
[0072]图14为本发明中中体节轴向运动模块中的前节段子模块和后节段子模块结构示意图；
[0073]图15为本发明中并联式视觉观测云台结构示意图；
[0074]图16为本发明中前体节配重系统及后体节配重系统结构示意图；
[0075]图17为本发明中前双万向节结构示意图；
[0076]图18为本发明中后双万向节结构示意图；
[0077]图19为本发明中前体节热控装置及后体节热控装置结构示意图；
[0078]图20为本发明中中体节热控装置结构示意图；
[0079]图21为本发明多段蠕动式蛇形机器人结构示意；
[0080]图22为本发明在相邻蠕动单元之间以伸缩式弹性双万向节相连接结构示意；
[0081]图23(a)为本发明中伸缩式双万向节示意图；
[0082]图23 (b)为图23 (a)中E-E断面示意图；
【具体实施方式】
[0083]本实施例中运行在核聚变舱中的多段蠕动式蛇形机器人的结构形式是:图21、图22、图1、图2和图3所示，由前体节侧向定位模块I与后体节侧向定位模块3在中体节轴向运动模块2的两端对称设置构成行走机构，以行走机构作为蠕动单元U1，由至少两个蠕动单元Ul串联构成多段蠕动式蛇形机器人，相邻的蠕动单元Ul之间由伸缩式弹性双万向节13相连接。
[0084]图4所示，前体节侧向定位模块I的结构设置为:电驱动子模块IB固装于承载子模块IA的内部，并有具有相同的结构形式的内侧对开支撑子模块IC和外侧对开支撑子模块ID对称设置于电驱动子模块IB的左右两侧；内侧对开支撑子模块IC和外侧对开支撑子模块ID的一端分别固联于电驱动子模块IB的左右两侧设定位置处，另一端分别沿电驱动子模块IB的左右侧向可伸缩运动并以承载子模块IA为导轨；图1所示，在前体节侧向定位模块I的顶部，位于中央设置前体节热控装置9，位于侧部设置前体节配重系统7，前体节配重系统7处在前体节侧向定位模块I中外侧对开支撑子模块的上方，位于前部设置视觉观测云台6，用于在仿蠕虫机器人行走机构在核聚变舱12内部运行时对舱内各类部件工作状况开展空间360°全方位实时巡视和监测任务；后体节侧向定位模块3与前体节侧向定位模块I具有相同的结构形式；在后体节侧向定位模块3的顶部，位于中央设置后体节热控装置11，位于侧部设置后体节配重系统8，后体节配重系统8处在后体节侧向定位模块3中外侧对开支撑子模块的上方。图12所示，中体节轴向运动模块2的结构设置为:前节段子模块2B固装于壳体子模块2A的内部；前节段子模块