专利名称：一种机械蛇的抬头转弯机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械领域，具体涉及一种机械蛇的抬头转弯机构。
背景技术：
各种地震、矿井塌方等灾害的救援中，没有专业设备无法准确的探测到遇难人员的具体位置，更无法了解幸存者的具体受伤情况、身体状况，利用搜救机械蛇可深入各种复杂废墟环境进行搜救，方便后续的救援。在毒气泄漏、核辐射、易爆等不适合人类进入的危险环境中也可利用搜救机械蛇采集各种环境参数和内部图像，方便实验和危险排查。在使用过程中，由于工作环境复杂，障碍较多，机械蛇在行进过程中经常出现翻车或障碍无法翻越的情况，使机械蛇的行进和搜救工作无法顺利进行。
发明内容本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种机械蛇的抬头转弯机构。本实用新型包括第一节、第二节、第三节、第四节、第五节、第六节、第七节、第八节、第九节、凸台、十字联轴器、连接器、钢丝绳、电机和轮盘。机械蛇共分九节，采用轮式驱动方式，相邻两节之间的驱动轴成90度空间布置， 当第一节的轮轴与地面平行时，那么第二节的轮轴应与地面垂直，依次安装完成。第一节和第二节为运动控制节；第一节和第二节结构相同，包括驱动电机、凸台、行进轮，第一节和第二节的行进轮镂空。第四节和第五节为抬头转弯控制节，包括电机、轮盘、行进轮。第四节与第五节内安装电机与轮盘，电机带动轮盘旋转，轮盘轴线与驱动轮轴方向相同，因此两节的轮盘轴线也相互垂直。轮盘用于缠绕钢丝绳，轮盘共分为两层，分别固定两根相同长度的钢丝绳，每一层的钢丝绳均绕轮盘若干圈后与前面节相对应的凸台固定，上下层缠绕的方向相同。第四节的轮盘上层钢丝绳的两端与第一节上凸台的左上角、右上角固定，轮盘下层的钢丝绳与此凸台的左下角、右下角固定。由于两轮盘垂直安装，则第五节的轮盘上层的钢丝绳的两端分别与第二节上凸台的左上角、左下角固定，轮盘下层的钢丝绳与此凸台的右上角、右下角固定。第七节和第八节为备用运动控制节，包括驱动电机、行进轮。第七节和第八节在第一节和第二节不能执行行进功能时进行动力支持；第三节、第六节和第九节为过渡节。第一节后固定一凸台用十字联轴器与第二节相连，第二节采用相同装置与第三节相连。其余节之间通过连接器连接。本实用新型的有益效果一个结构能够实现抬头和转弯两种功能，遇到障碍发生翻转后仍可继续行进，且结构简单。
图1为机械蛇的整体结构图的主视图；图2为图2为机械蛇翻转90度后整体结构图的主视3[0010]图3为机械蛇的抬头转弯装置原理图。
具体实施方式
如图1、图2所示，机械蛇的抬头转弯机构包括第一节1、第二节2、第一过渡节3、 第二过渡节6、第三过渡节9、第四节4、第五节5、第七节7、第八节8、凸台13、十字联轴器 12、连接器10、钢丝绳11、电机14、轮盘15。机械蛇共分九节，采用轮式驱动方式，相邻两节之间的驱动轴成90度空间布置， 当第一节1的轮轴与地面平行时，那么第二节2的轮轴应与地面垂直，依次安装完成。第一节1和第二节2为运动控制节；第一节1和第二节2结构相同，包括驱动电机、凸台13、行进轮，驱动电机驱动行进轮前进，第一节1和第二节2的行进轮镂空。第四节4和第五节5 为抬头转弯控制节，包括电机14、轮盘15、行进轮。第四节4与第五节5内安装电机14与轮盘15，电机14带动轮盘15旋转，轮盘15轴线与驱动轮轴方向相同，因此两节的轮盘15 轴线也相互垂直。轮盘15用于缠绕钢丝绳11，轮盘15共分为两层，分别固定两根相同长度的钢丝绳11，每一层的钢丝绳11均绕轮盘15若干圈后与前面节相对应的凸台13固定，上下层缠绕的方向相同。第四节4的轮盘15上层钢丝绳11的两端与第一节上凸台13的左上角、右上角固定，轮盘15下层的钢丝绳11与此凸台13的左下角、右下角固定。由于两轮盘垂直安装，则第五节5的轮盘15上层的钢丝绳11的两端分别与第二节上凸台的左上角、 左下角固定，轮盘15下层的钢丝绳11与此凸台13的右上角、右下角固定。第七节7和第八节8为备用运动控制节，包括驱动电机、行进轮。第七节7和第八节8在第一节1和第二节2不能执行行进功能时进行动力支持；第三节3、第六节6和第九节9为过渡节。在第一节1轴线与地面平行的状态下，第一节1和第七节7为当前默认动力提供节。当碰到需要抬头才能穿越的障碍时，机器第五节5通过抬头装置使第二节2抬头越过障碍，此时第一节1不能提供前进动力，第七节7继续提供动力。第四节4控制第一节1实现转弯功能。若遇到障碍使机械蛇翻车时，第一节1的轴线与地面垂直，此时第一节1和第七节7脱离地面，由第二节2和第八节8提供行进动力，第四节4控制第一节1实现抬头， 第五节5控制第二节2实现转弯，同样的当碰到需要抬头才能穿越的障碍时，第二节2会脱离地面，从而会动力不足，此时由第八节8备用运动控制节提供前进动力。如图3所示，当工作过程中第四节4处于图中位置时执行转弯功能，则第五节5的轮盘15轴线与地面平行执行抬头功能。第四节中钢丝绳11通过缠绕轮盘15拉动第一节 1可实现机械蛇左右转弯；当需要转弯时电机14驱动轮盘旋转，左侧的钢丝绳11开始缠绕轮盘15，处于紧绷状态，右侧的钢丝绳11开始绕出轮盘15，处于放松状态，拉动第一节1实现机械蛇左右转动。当左侧钢丝绳11缠绕达到抬头极限位置时，结束转弯动作，在极限范围内，转弯角度可以调节。若工作过程中第五节处于图中位置时，第四节4中轮盘15轴线与地面平行。则第四节4执行抬头功能，方法与前一种状态中第五节5相同；第五节5执行转弯功能，方法与前一种状态中第四节4相同。
权利要求1. 一种机械蛇的抬头转弯机构，包括第一节、第二节、第三节、第四节、第五节、第六节、 第七节、第八节、第九节、凸台、十字联轴器、连接器、钢丝绳、电机和轮盘；其特征在于机械蛇共分九节，采用轮式驱动方式，相邻两节之间的驱动轴成90度空间布置，当第一节的轮轴与地面平行时，那么第二节的轮轴与地面垂直，依次安装完成，第一节和第二节为运动控制节；第一节和第二节结构相同，包括驱动电机、凸台、行进轮，第一节和第二节的行进轮镂空，第四节和第五节为抬头转弯控制节，包括电机、轮盘、行进轮，第四节与第五节内安装电机与轮盘，电机带动轮盘旋转，轮盘轴线与驱动轮轴方向相同，因此两节的轮盘轴线也相互垂直，轮盘用于缠绕钢丝绳，轮盘共分为两层，分别固定两根相同长度的钢丝绳，每一层的钢丝绳均绕轮盘若干圈后与前面节相对应的凸台固定，上下层缠绕的方向相同，第四节的轮盘上层钢丝绳的两端与第一节上凸台的左上角、右上角固定，轮盘下层的钢丝绳与此凸台的左下角、右下角固定，由于两轮盘垂直安装，则第五节的轮盘上层的钢丝绳的两端分别与第二节上凸台的左上角、左下角固定，轮盘下层的钢丝绳与此凸台的右上角、右下角固定；第七节和第八节为备用运动控制节，包括驱动电机、行进轮，第七节和第八节在第一节和第二节不能执行行进功能时进行动力支持；第三节、第六节和第九节为过渡节 ’第一节后固定一凸台用十字联轴器与第二节相连，第二节后固定一凸台用十字联轴器与第三节相连，其余节之间通过普通连接器连接。
专利摘要本实用新型公开了一种机械蛇的抬头转弯机构，本实用新型在第一节轴线与地面平行的状态下，第一节和第七节为当前默认动力提供节。当碰到需要抬头才能穿越的障碍时，机器第五节通过抬头装置使第二节抬头越过障碍，此时第一节不能提供前进动力，第七节继续提供动力。第四节控制第一节实现转弯功能。若遇到障碍使机械蛇翻车时，第一节的轴线与地面垂直，此时第一节和第七节脱离地面，由第二节和第八节提供行进动力，第四节控制第一节实现抬头，第五节控制第二节实现转弯，同样的当碰到需要抬头才能穿越的障碍时，由第八节继续提供动力，第二节会脱离地面。本实用新型一个结构能够实现抬头和转弯两种功能，遇到障碍发生翻转后仍可继续行进，且结构简单。
文档编号B62D57/02GK202201080SQ20112035272
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者冯铭, 孟爱华, 朱锋 申请人:杭州电子科技大学