一种蛇形两栖机器人的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种蛇形两栖机器人。
【背景技术】
[0002]蛇形机器人具有稳定性好、柔性等特点，能在各种粗糙、陡峭、崎岖的复杂地形上行走，并可攀爬障碍物，在水中游动等，这是以轮子或脚作为行走工具的机器人难以做到的。因此，蛇形机器人在一些特殊应用场合中倍受青睐。
[0003]目前的蛇形机器人不能实现模块化，因此在某些场合的应用中受到限制。此外，关节与关节之间的摆动不够灵活，不能根据需要做出多种姿态。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种蛇形两栖机器人，旨在解决现有的蛇形机器人不能实现快速增减关节来变化机身长度的问题。
[0005]本实用新型是这样实现的，一种蛇形两栖机器人，包括若干模块化关节，所述蛇形两栖机器人还包括转向气囊、电机和摄像头，所述若干模块化关节首尾相接串联组成，串联连接的若干模块化关节具有头部和尾部，相邻两个模块化关节之间通过所述转向气囊相连接；
[0006]所述电机置于其中一节模块化关节上；
[0007]所述每一节模块化关节包括蛇形身段、履带和传动机构，所述传动机构与所述电机传动连接，所述履带置于所述蛇形身段上且与所述传动机构传动连接；
[0008]所述摄像头固设于所述串联连接的若干模块化关节的头部和/或尾部。
[0009]进一步地，所述传动机构包括同步带轮、主动带轮、从动带轮、蜗杆传动轴、蜗轮、柔性联轴器和同步带，所述电机与所述蜗杆传动轴传动连接;所述蜗杆传动轴与所述蜗轮传动连接，所述蜗轮与所述柔性联轴器相连接，所述同步带轮可运动地连接在所述柔性联轴器上；
[0010]所述主动带轮可转动地固设于所述蛇形身段的一端上，所述从动带轮可转动地固设于所述蛇形身段的另一端上，所述履带传动连接于所述主动带轮和所述从动带轮上；
[0011]所述同步带传动连接于同步带轮与所述主动带轮上。
[0012]进一步地，所述传动机构还包括万向联轴器，所述万向联轴器传动连接于相邻两节模块化关节中的两根蜗杆传动轴之间。
[0013]进一步地，所述每一节模块化关节上的所述同步带轮为四个，所述主动带轮为八个，相应地，所述同步带为四根，所述从动带轮为八个，所述履带为八根；
[0014]所述四个同步带轮沿圆周均匀间隔设置且分别连接于所述柔性联轴器上;所述每一根同步带传动连接于一个同步带轮和两个主动带轮上；
[0015]所述每一根履带传动连接于一个主动带轮和一个从动带轮上。
[0016]进一步地，所述模块化关节还包括用于张紧所述履带的张紧轮和弹簧，所述弹簧固设于所述蛇形身段的中间位置处;所述张紧轮固设于所述弹簧上，且位于所述履带的内侧。
[0017]进一步地，所述电机置于所述串联连接的若干模块化关节中位于中间部位的模块化关节上。
[0018]进一步地，所述蛇形两栖机器人还包括锂电池，所述锂电池置于设置有所述电机的模块化关节相邻的两节模块化关节内。
[0019]进一步地，所述蛇形两栖机器人还包括置于蛇形两栖机器人头部的模块化关节内的气体传感器、温度传感器、湿度传感器、陀螺仪中的任意一个或多个。
[0020]进一步地，所述气体传感器包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、甲烷含量传感器中的一个或多个。
[0021]进一步地，所述蛇形两栖机器人还包括置于所述蛇形两栖机器人的头部和尾部的远光灯、近光灯和补光灯。
[0022]本实用新型与现有技术相比，有益效果在于:所述的蛇形两栖机器人将机器人的机身进行模块化的关节设计，每一节模块化关节上都有传动机构、蛇形身段和履带，可适应不同场合的应用。同时，通过增减转向气囊的气压大小，可以实现模块化关节之间的摆动，可以使得蛇形两栖机器人做出更多姿态，以便执行各种要求的任务。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型实施例提供的蛇形两栖机器人的结构示意图；
[0024]图2是图1中一个模块化关节的正面结构示意图；
[0025]图3是图1中两个模块化关节的正面结构示意图；
[0026]图4是图2中沿G-G方向的剖面结构示意图；
[0027]图5是图4中沿H-H方向的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0029]结合图1至图5所示，为本实用新型一较佳的实施例，一种蛇形两栖机器人，包括若干模块化关节10、转向气囊20、电机(未在图中标示出)和摄像头30。若干模块化关节10首尾相接串联组成，串联连接的若干模块化关节10具有头部和尾部，相邻两个模块化关节10之间通过转向气囊20相连接。电机置于其中一节模块化关节10上。每一节模块化关节10包括蛇形身段103、履带101和传动机构102。传动机构102与电机传动连接，履带101置于蛇形身段103上且与传动机构102传动连接。摄像头30固设于串联连接的若干模块化关节10的头部和/或尾部，用于实时拍摄周围环境的图像。
[0030]转向气囊20通过设定不同的气压，实现模块化关节10之间的角度变化，从而控制整个蛇形机器人的转向。当在陆地上行走时，蛇形两栖机器人通过履带101获得前进后退的动力，通过转向气囊20实现转向。当在水中时，主要靠转向气囊20实现蛇形两栖机器人机身的摆动模仿蛇在水中游动。
[0031]蛇形两栖机器人由多个模块化关节10组成，根据应用环境通过灵活增减模块化关节10的数量来改变机身长度。蛇形两栖机器人的模块化关节10最少为3节，常用的模块化关节10数量为5节、7节、9节，理论上模块化关节10的数量可以无限增加，但使用时一般不会超过15节。由于蛇形两栖机器人只有一个驱动电机，通常会将模块化关节10的数量设置为奇数节，奇数节能保证驱动电机两端的关节数相同，从而保持平衡。模块化关节10中截面的最大直径可以设计为90mm，小于10KV电缆的直径，且每一节模块化关节10的长度尽可以短重量尽可以轻，从而可以使得整个蛇形两栖机器人的重量较轻。本实施例中，蛇形两栖机器人最短可以为900mm(具有3节模块化关节10时)，整机最小重量可以为4.5kg。蛇形两栖机器人体积小，重量轻，可以用背包携带。同时，也具有防水防尘、防爆防辐射的功能，外壳的防护达IP69K防水防尘标准，能适应20米以下的深水环境。
[0032]传动机构102包括同步带轮1025、主动带轮1026、从动带轮1027、蜗杆传动轴1021、蜗轮1022、柔性联轴器1023、同步带1024和万向联轴器1028。电机与蜗杆传动轴1021传动连接。蜗杆传动轴1021与蜗轮1022传动连接，蜗轮1022与柔性联轴器1023相连接，同步带轮1025可运动地连接在柔性联轴器1023上。主动带轮1026可转动地固设于蛇形身段103的一端上，从动带轮1027可转动地固设于蛇形身段103的另一端上，履带101传动连接于主动带轮1026和从动带轮1027上。同步带1024传动连接于同步带轮1025与主动带轮1026上。万向联轴器1028传动连接于相邻两节模块化关节10中的两根蜗杆传动轴1021之间，通过每个模块化关节10中的蜗杆传动轴10