一种具有横向收缩功能的关节结构及由其构成的救援蛇形机器人的制作方法

技术特征：

1.一种具有横向收缩功能的关节结构，包括软性材质并且为环形闭合形状的蛇身皮肤(1)，其特征在于，还包括与蛇身皮肤(1)一体成型的上支撑衬板(3)、右支撑衬板(4)、底部支撑衬板(5)和左支撑衬板(6)，固定在底部支撑衬板(5)上的底座(7)，与底座(7)连接并与蛇身皮肤(1)内壁之间保持一收缩间隙的支撑衬体(2)，三台固定在支撑衬体(2)上的步进电机(13)，三组设置在支撑衬体(2)侧边缘并且分别与上支撑衬板(3)、右支撑衬板(4)和左支撑衬板(6)连接的第二伸缩杆(19)，一端分别与上支撑衬板(3)、右支撑衬板(4)和左支撑衬板(6)连接的三组第一伸缩杆(11)，与第一伸缩杆(11)另一端连接的支撑环(9)，设置在支撑环(9)内且与该支撑环(9)滑动匹配的驱动球(8)，贴合在支撑环(9)上的两组电磁制动器(10)，与驱动球(8)连接的前端杆(12)，设置在支撑衬体(2)底部中央的后端杆(18)，以及设置步进电机(13)轴承上且与驱动球(8)摩擦接触的摩擦轮(15)，其中，摩擦轮(15)环形均匀贴合在驱动球(8)表面；所述第一伸缩杆(11)与第二伸缩杆(19)的位置对应。

2.根据权利要求1所述的具有横向收缩功能的关节结构，其特征在于，所述支撑衬体(2)为绝缘材质，并且该支撑衬体(2)内嵌设有控制所述步进电机(13)旋转和电磁制动器(10)制动的控制电路；所述支撑衬体(2)上还开设有一凹槽(14)。

3.根据权利要求1所述的具有横向收缩功能的关节结构，其特征在于，所述支撑环(9)上固定设置有与底座(7)滑动接触的滑动部(17)。

4.根据权利要求1所述的具有横向收缩功能的关节结构，其特征在于，所述前端杆(12)上设有与所述后端杆(18)匹配的第一盲孔(16)。

5.根据权利要求1所述的具有横向收缩功能的关节结构，其特征在于，所述电磁制动器(10)内设置电磁操作杆(101)，所述支撑环(9)上设有与电磁操作杆(101)相对匹配的通孔(20)，所述通孔(20)内设有与电磁操作杆(101)连接的摩擦片(21)。

6.根据权利要求2所述的具有横向收缩功能的关节结构，其特征在于，所述控制电路包括分别与步进电机(13)连接的驱动器和电源模块，与驱动器连接的中央处理器MCU，与中央处理器MCU连接的AD转换器，与AD转换器连接的距离传感器、位置传感器、湿度传感器和压力传感器，以及与电源模块连接的LED灯，其中，电源模块安装在凹槽(14)内。

7.根据权利要求1～6任一项所述的具有横向收缩功能的关节结构，其特征在于，所述第一伸缩杆(11)均包括伸缩底座(111)，一端与伸缩底座(111)连接的伸缩支撑杆(112)，设置在伸缩底座(111)内的锥形孔(1101)，设置在锥形孔(1101)内且与伸缩底座(111)连接的圆形凸部(1102)，设置在伸缩支撑杆(112)一端且与锥形孔(1101)匹配的椎体(1103)，设置在椎体(1103)内的第二盲孔(1104)，以及设置在锥形孔(1101)内、一端与圆形凸部(1102)连接且另一端穿入第二盲孔(1104)内的弹簧(113)。

8.根据权利要求7所述的具有横向收缩功能的关节结构，其特征在于，所述第一盲孔(16)设有内螺纹，并且后端杆(18)上设有与该内螺纹匹配的外螺纹。

9.一种救援蛇形机器人，其特征在于，包括由前至后依次连接的至少2个如权利要求8所述的具有横向收缩功能的关节结构，其中，前一个所述关节结构的后端杆(18)与后一个所述关节结构的第一盲孔(16)通过螺纹相互连接，第一个所述关节结构的前端(22)、最后一个所述关节结构的后端(23)、以及相邻所述关节结构之间均采用软性材质的蛇身皮肤(1)包覆连接，使该救援蛇形机器人的外表面构成封闭结构。