短连杆39，所述第五长连杆36、第六长连杆37、第七长连杆40、第八长连杆41的结构尺寸相同，所述第三短连杆38、第四短连杆39的结构尺寸相同；所述驱动机构包括第二曲柄48 ;第五长连杆36、第六长连杆37通过第六孔45与驱动蛇身段33上的两个孔铰接，通过第九孔50与第一左被动蛇身段31上的两个孔铰接；第七长连杆40、第八长连杆41通过第六孔45与驱动蛇身段33上的两个孔铰接，通过第九孔50与第一右被动蛇身段35上的两个孔铰接；第五长连杆36与第七长连杆40通过第七孔46与第四短连杆39连接；第六长连杆37与第八长连杆41通过第七孔46与第三短连杆38连接；两个短连杆上有短连杆中部滑槽42，第二曲柄48上有曲柄滑槽，驱动蛇身段33上有驱动段带槽接板55 ;第二销钉44穿过短连杆中部滑槽42、曲柄滑槽和驱动段带槽接板55 ;两个短连杆上有短连杆端部滑槽43，第二销钉44穿过短连杆端部滑槽43并与长连杆上第七孔46连接；第二左边蛇身段32、第二右边蛇身段34中部有第二带槽接板54 ;第二销钉44通过两根长连杆中部的第二长杆滑槽47和第二左边蛇身段32、第二右边蛇身段34中部的第二带槽接板54连接；驱动蛇身段33与第二左边蛇身段32、第二右边蛇身段34通过第四蛇身连接孔53与第二蛇身连接槽52相连；第一左被动蛇身段31、第一右被动蛇身段35与第二左边蛇身段32、第二右边蛇身段34通过第三蛇身连接孔51与第二蛇身连接槽52相连，依次串联组成模块化蛇身单元；所述第二驱动器56安装在驱动蛇身段33上，所述第二曲柄48与第二驱动器56连接。
[0026] 实施列3:
如图10至图12所示，所述模块化蛇身单元包括中驱动蛇身段57，第三左边蛇身段58、第三右边蛇身段59 ;所述连杆机构为五槽连杆62，所述驱动机构为第三曲柄61 ;所述五槽连杆62上设有一个中部滑槽63、两个方形滑槽64和两个端部滑槽65，方形滑槽64与端部滑槽65相对于五槽连杆62中心轴对称布置；第三销钉66固定于第三曲柄61上，第三销钉66穿过中部滑槽63将第三曲柄61与五槽连杆62连接；中驱动蛇身段57上的矩形连接柱70通过五槽连杆62上的方形滑槽64 ;第三左边蛇身段58、第三右边蛇身段59上的圆形连接柱68通过五槽连杆62上的端部滑槽65 ;中驱动蛇身段57与第三左边蛇身段58、第三右边蛇身段59通过第五蛇身连接孔67与第六蛇身连接孔69相连，依次串联组成模块化蛇身单元；所述第三驱动器60安装在中驱动蛇身段57，所述第三曲柄62与第三驱动器60连接。
【主权项】
1.一种蛇形机器人，其特征在于，由若干段模块化蛇身单元首尾相接串联组成，每个模块化蛇身单元包括若干模块化蛇身段，连杆机构，驱动机构和驱动器；所述连杆机构穿插安装于模块化蛇身单元之间，所述驱动器安装于某段模块化蛇身段内部，所述连杆机构通过驱动机构与驱动器连接。
2.根据权利要求1所述的蛇形机器人，其特征在于，所述模块化蛇身单元包括第一左驱动蛇身段(10)、第一右驱动蛇身段(14)，第一左边蛇身段(11)、第一右边蛇身段(13)和中蛇身段(12);所述连杆机构包括第一长连杆(I)、第二长连杆(2)、第三长连杆(5)、第四长连杆(6)、第一短连杆(3)、第二短连杆(4)，所述第一长连杆(I )、第二长连杆(2)、第三长连杆(5)、第四长连杆(6)的结构尺寸相同，所述第一短连杆(3)、第二短连杆(4)的结构尺寸相同；所述驱动机构包括曲柄接杆(7)和第一曲柄(8);所述第一长连杆(I)和第二长连杆(2)分别通过第一孔(19)与第一左驱动蛇身段(10)上的两个孔铰接，通过第四孔(23)与中蛇身段(12)上的两个孔铰接；所述第三长连杆(5)和第四长连杆(6)分别通过第一孔(19)与第一右驱动蛇身段(14)上的两个孔铰接，通过第四孔(23)与中蛇身段(12)上的两个孔铰接；所述第一长连杆(I)与第三长连杆(5)通过第三孔(22)与第二短连杆(4)铰接；所述第二长连杆(2)与第四长连杆(6)通过第三孔(22)与第一短连杆(3)铰接；所述曲柄接杆(7)中的第五孔(24)与第一曲柄(8)上的孔铰接，曲柄接杆(7)的左接杆滑槽(25)与第三长连杆(5 )上的第二孔(20 )铰接，右接杆滑槽(26 )与第四长连杆(6 )上的第二孔(20 )铰接；所述第一左边蛇身段(11)、第一右边蛇身段(13)的中部有第一带槽接板(30)，第一销钉(9)通过两根长连杆中部的第一长杆滑槽(21)和第一左边蛇身段(11)、第一右边蛇身段(13)中部的第一带槽接板(30)连接；所述第一左驱动蛇身段(10)通过第一蛇身连接孔(27)和第一蛇身连接槽(28)与第一左边蛇身段(11)连接，所述第一左边蛇身段(11)通过第一蛇身连接槽(28)和第二蛇身连接孔(29)与中蛇身段(12)相连；所述中蛇身段(12)通过第二蛇身连接孔(29)和第一蛇身连接槽(28)与第一右边蛇身段(13)连接，所述右边蛇身段(13)通过第一蛇身连接槽(28)和第一蛇身连接孔(27)与第一右驱动蛇身段(14)连接，依次串联组成模块化蛇身单元；所述第一驱动器(15)安装在第一右驱动蛇身段(14)上，所述第一曲柄(8)与第一驱动器(15)连接。
3.根据权利要求1所述的蛇形机器人，其特征在于，所述模块化蛇身单元包括驱动蛇身段(33)，第二左边蛇身段(32)、第二右边蛇身段(34)，第一左被动蛇身段(31)，第一右被动蛇身段(35);所述连杆机构包括第五长连杆(36)、第六长连杆(37)、第七长连杆(40)、第八长连杆(41)、第三短连杆(38)、第四短连杆(39)，所述第五长连杆(36)、第六长连杆(37)、第七长连杆(40)、第八长连杆(41)的结构尺寸相同，所述第三短连杆(38)、第四短连杆(39)的结构尺寸相同；所述驱动机构包括第二曲柄(48);第五长连杆(36)、第六长连杆(37)通过第六孔(45)与驱动蛇身段(33)上的两个孔铰接，通过第九孔(50)与第一左被动蛇身段(31)上的两个孔铰接；第七长连杆(40)、第八长连杆(41)通过第六孔(45)与驱动蛇身段(33 )上的两个孔铰接，通过第九孔(50 )与第一右被动蛇身段(35 )上的两个孔铰接；第五长连杆(36)与第七长连杆(40)通过第七孔(46)与第四短连杆(39)连接；第六长连杆(37)与第八长连杆(41)通过第七孔(46)与第三短连杆(38)连接；两个短连杆上有短连杆中部滑槽(42)，第二曲柄(48)上有曲柄滑槽，驱动蛇身段(33)上有驱动段带槽接板(55);第二销钉(44)穿过短连杆中部滑槽(42)、曲柄滑槽和驱动段带槽接板(55);两个短连杆上有短连杆端部滑槽(43)，第二销钉(44)穿过短连杆端部滑槽(43)并与长连杆上第七孔(46)连接；第二左边蛇身段(32)、第二右边蛇身段(34)中部有第二带槽接板(54);第二销钉(44)通过两根长连杆中部的第二长杆滑槽(47)和第二左边蛇身段(32)、第二右边蛇身段(34)中部的第二带槽接板(54)连接；驱动蛇身段(33)与第二左边蛇身段(32)、第二右边蛇身段(34)通过第四蛇身连接孔(53)与第二蛇身连接槽(52)相连；第一左被动蛇身段(31)、第一右被动蛇身段(35)与第二左边蛇身段(32)、第二右边蛇身段(34)通过第三蛇身连接孔(51)与第二蛇身连接槽(52)相连，依次串联组成模块化蛇身单元；所述第二驱动器(56)安装在驱动蛇身段(33)上，所述第二曲柄(48)与第二驱动器(56)连接。
4.根据权利要求1所述的蛇形机器人，其特征在于，所述模块化蛇身单元包括中驱动蛇身段(57)，第三左边蛇身段(58)、第三右边蛇身段(59);所述连杆机构为五槽连杆(62)，所述驱动机构为第三曲柄(61);所述五槽连杆(62)上设有一个中部滑槽(63)、两个方形滑槽(64)和两个端部滑槽(65 )，方形滑槽(64)与端部滑槽(65 )相对于五槽连杆(62 )中心轴对称布置；第三销钉(66)固定于第三曲柄(61)上，第三销钉(66)穿过中部滑槽(63)将第三曲柄(61)与五槽连杆(62 )连接；中驱动蛇身段(57 )上的矩形连接柱(70 )通过五槽连杆(62)上的方形滑槽(64);第三左边蛇身段(58)、第三右边蛇身段(59)上的圆形连接柱(68)通过五槽连杆(62)上的端部滑槽(65);中驱动蛇身段(57)与第三左边蛇身段(58)、第三右边蛇身段(59)通过第五蛇身连接孔(67)与第六蛇身连接孔(69)相连，依次串联组成模块化蛇身单元；所述第三驱动器(60)安装在中驱动蛇身段(57)，所述第三曲柄(62)与第三驱动器(60)连接。
【专利摘要】本发明涉及一种蛇形机器人，由若干段模块化蛇身单元首尾相接串联组成，每个模块化蛇身单元包括若干模块化蛇身段，连杆机构，驱动机构和驱动器；所述连杆机构穿插安装于模块化蛇身单元之间，所述驱动器安装于某段模块化蛇身段内部，所述连杆机构通过驱动机构与驱动器连接。本发明显著缩小蛇形机器人的体积，增加蛇形机器人内可利用空间，降低蛇形机器人的整体质量，简化蛇形机器人的控制系统，从而使蛇形机器人具有成本低，质量轻，运动灵活，动作可靠，可实现功能多样化的优点。
【IPC分类】B62D57-02
【公开号】CN104787141
【申请号】CN201510206738
【发明人】杨一超, 姜健生, 张振宇, 黄星星
【申请人】上海大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月28日