一种水下仿生蛇推进机器人

1.本实用新型涉及机器人领域，特别涉及一种水下仿生蛇推进机器人。


背景技术：

2.在水下探测过程中，为了减少人员下水的现象，通常使用可潜水的机器人潜入水下携带摄像头进行探测，通常水下机器人通过螺旋桨推动水流达到水下移动的目的；
3.但是传统的螺旋桨转动推动水流移动的方式存在着动作灵敏度低下，由于螺旋桨需要暴露在外，易受到复杂环境中石块的影响，对水下环境的适应能力差，而且方形控制精度差，不利于水下使用。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种水下仿生蛇推进机器人，可以有效解决背景技术中的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
6.一种水下仿生蛇推进机器人，包括首关节和身关节，所述首关节与身关节之间通过连接结构活动连接，所述连接结构包括第一连接架和第二连接架，所述第一连接架固定安装在首关节的后部，所述第二连接架固定连接在身关节的前部，所述第一连接架和第二连接架之间通过转轴连接。
7.作为本实用新型的进一步方案，所述首关节的内部靠近前端位置固定安装有马达，所述马达的输出轴固定连接有曲杆，所述首关节的内部靠近顶部位置固定安装有连接轴，所述连接轴的外部转动设置有第一转件、第二转件和摆动转件，所述摆动转件位于第一转件和第二转件之间中心位置，所述第一转件、第二转件和摆动转件的顶部连接有橡胶片。
8.作为本实用新型的进一步方案，所述摆动转件的底部开设有空槽，空槽套设在曲杆的外部。
9.作为本实用新型的进一步方案，所述首关节的外表面位于第一转件、第二转件和摆动转件的外侧开设有开口，开口内侧胶合连接有橡胶罩，所述橡胶罩与第一转件、第二转件、摆动转件和橡胶片均呈胶合连接。
10.作为本实用新型的进一步方案，所述身关节的数量设有五个，首关节设置有两个，相邻的两个身关节和首关节之间均设有连接结构。
11.作为本实用新型的进一步方案，两个所述首关节的相对面均呈锥形设置，每个首关节和身关节内部曲杆方位均呈交错排列设置。
12.本实用新型的有益效果如下：
13.通过设置两个首关节配合五个身关节，使得整个推进机器人达到了仿生蛇形的效果，相比传统螺旋桨移动的方式，更加具备行动的灵敏性，而且也能够减少石块对整个机器人产生的影响，使得整个水下机器人能够适应更加复杂的水下环境；
14.通过在每个首关节和身关节内设置交错设置的曲杆，每根曲杆均通过一个独立的
马达带动转动，曲杆在转动的时候能够带动摆动转件摆动，进而能够使得摆动转件带动橡胶片扭曲形变，即可使得整个仿生蛇形推进机器人在水下移动，移动过程中通过控制每个马达的启停工作或不同转速，即可改变橡胶片不同位置的形变频率，从而达到控制整个水下仿生蛇形机器人前进速度和方向，灵敏度更高。
附图说明
15.图1为本实用新型一种水下仿生蛇推进机器人的整体结构示意图；
16.图2为本实用新型一种水下仿生蛇推进机器人的主视图；
17.图3为本实用新型一种水下仿生蛇推进机器人的首关节和身关节剖面图；
18.图4为本实用新型一种水下仿生蛇推进机器人的图3主视图。
19.图中：1、首关节；2、身关节；3、连接结构；4、橡胶片；5、第一连接架；6、第二连接架；7、马达；8、曲杆；9、第一转件；10、第二转件；11、摆动转件；12、橡胶罩；13、连接轴。
具体实施方式
20.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
21.如图1-4所示，一种水下仿生蛇推进机器人，包括首关节1和身关节2，首关节1与身关节2之间通过连接结构3活动连接，连接结构3包括第一连接架5和第二连接架6，第一连接架5固定安装在首关节1的后部，第二连接架6固定连接在身关节2的前部，第一连接架5和第二连接架6之间通过转轴连接。
22.本实施例中，首关节1的内部靠近前端位置固定安装有马达7，马达7的输出轴固定连接有曲杆8，首关节1的内部靠近顶部位置固定安装有连接轴13，连接轴13的外部转动设置有第一转件9、第二转件10和摆动转件11，摆动转件11位于第一转件9和第二转件10之间中心位置，第一转件9、第二转件10和摆动转件11的顶部连接有橡胶片4。
23.摆动转件11的底部开设有空槽，空槽套设在曲杆8的外部。
24.当马达7带动曲杆8转动的时候，曲杆8可带动摆动转件11通过连接轴13转动，由于曲杆8为曲状结构，所以当其转动一周后，摆动转件11则会呈扇形运动弧线进行摆动，摆动过程中带动橡胶片4扭曲形变，从而与水之间产生推力，达到水下移动的目的。
25.本实施例中，首关节1的外表面位于第一转件9、第二转件10和摆动转件11的外侧开设有开口，开口内侧胶合连接有橡胶罩12，橡胶罩12与第一转件9、第二转件10、摆动转件11和橡胶片4均呈胶合连接。
26.橡胶罩12能够在不影响摆动转件11摆动的前提下，增加首关节1的密封性，避免出现漏水现象。
27.本实施例中，身关节2的数量设有五个，首关节1设置有两个，相邻的两个身关节2和首关节1之间均设有连接结构3。
28.五个身关节2和两个首关节1通过连接结构3组成了七个活动关节，达到了仿生蛇形的效果。
29.本实施例中，两个首关节1的相对面均呈锥形设置，每个首关节1和身关节2内部曲杆8方位均呈交错排列设置。
30.锥形设置的结构，能够有效的减少仿生蛇形推进机器人与水之间的阻力，减少运动功耗。
31.需要说明的是，本实用新型为一种水下仿生蛇推进机器人，在使用时，将整个仿生蛇形水下机器人投入到水中，两个首关节1和五个身关节2内部的七个马达7工作，马达7带动曲杆8转动，曲杆8带动摆动转件11通过连接轴13摆动，从而使得橡胶片4扭曲形变，形变过程中与水产生推力，使得整个仿生蛇形推进机器人在水下移动，在移动过程中，通过外部远程终端控制每个马达7的不同转速或启停工作，即可控制橡胶片4的形变幅度或位置，即可达到控制整个水下仿生蛇形推进机器人变换前进方向。
32.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种水下仿生蛇推进机器人，其特征在于：包括首关节(1)和身关节(2)，所述首关节(1)与身关节(2)之间通过连接结构(3)活动连接，所述连接结构(3)包括第一连接架(5)和第二连接架(6)，所述第一连接架(5)固定安装在首关节(1)的后部，所述第二连接架(6)固定连接在身关节(2)的前部，所述第一连接架(5)和第二连接架(6)之间通过转轴连接。2.根据权利要求1所述的一种水下仿生蛇推进机器人，其特征在于：所述首关节(1)的内部靠近前端位置固定安装有马达(7)，所述马达(7)的输出轴固定连接有曲杆(8)，所述首关节(1)的内部靠近顶部位置固定安装有连接轴(13)，所述连接轴(13)的外部转动设置有第一转件(9)、第二转件(10)和摆动转件(11)，所述摆动转件(11)位于第一转件(9)和第二转件(10)之间中心位置，所述第一转件(9)、第二转件(10)和摆动转件(11)的顶部连接有橡胶片(4)。3.根据权利要求2所述的一种水下仿生蛇推进机器人，其特征在于：所述摆动转件(11)的底部开设有空槽，空槽套设在曲杆(8)的外部。4.根据权利要求2所述的一种水下仿生蛇推进机器人，其特征在于：所述首关节(1)的外表面位于第一转件(9)、第二转件(10)和摆动转件(11)的外侧开设有开口，开口内侧胶合连接有橡胶罩(12)，所述橡胶罩(12)与第一转件(9)、第二转件(10)、摆动转件(11)和橡胶片(4)均呈胶合连接。5.根据权利要求1所述的一种水下仿生蛇推进机器人，其特征在于：所述身关节(2)的数量设有五个，首关节(1)设置有两个，相邻的两个身关节(2)和首关节(1)之间均设有连接结构(3)。6.根据权利要求5所述的一种水下仿生蛇推进机器人，其特征在于：两个所述首关节(1)的相对面均呈锥形设置，每个首关节(1)和身关节(2)内部曲杆(8)方位均呈交错排列设置。

技术总结
本实用新型公开了一种水下仿生蛇推进机器人，包括首关节和身关节，所述首关节与身关节之间通过连接结构活动连接，所述连接结构包括第一连接架和第二连接架，所述第一连接架固定安装在首关节的后部，所述第二连接架固定连接在身关节的前部，所述第一连接架和第二连接架之间通过转轴连接，所述首关节的内部靠近前端位置固定安装有马达，所述马达的输出轴固定连接有曲杆。本实用新型所述的一种水下仿生蛇推进机器人，整个推进机器人达到了仿生蛇形的效果，相比传统螺旋桨移动的方式，更加具备行动的灵敏性，而且也能够减少石块对整个机器人产生的影响，使得整个水下机器人能够适应更加复杂的水下环境。复杂的水下环境。复杂的水下环境。


技术研发人员：毛慧仙 佟欣 杜育涵 川西 卓玛扎西 张怡朵
受保护的技术使用者：西南民族大学
技术研发日：2022.12.19
技术公布日：2023/3/21