機械蛇的抬頭轉彎機構的製作方法
2023-05-20 19:38:51 2
專利名稱：機械蛇的抬頭轉彎機構的製作方法
技術領域：
本發明屬於機械領域，具體涉及一種機械蛇的抬頭轉彎機構。
背景技術：
各種地震、礦井塌方等災害的救援中，沒有專業設備無法準確的探測到遇難人員的具體位置，更無法了解倖存者的具體受傷情況、身體狀況，利用搜救機械蛇可深入各種複雜廢墟環境進行搜救，方便後續的救援。在毒氣洩漏、核輻射、易爆等不適合人類進入的危險環境中也可利用搜救機械蛇採集各種環境參數和內部圖像，方便實驗和危險排查。在使用過程中，由於工作環境複雜，障礙較多，機械蛇在行進過程中經常出現翻車或障礙無法翻越的情況，使機械蛇的行進和搜救工作無法順利進行。
發明內容
本發明針對現有技術的不足，提供了一種機械蛇的抬頭轉彎機構。本發明包括第一節、第二節、第三節、第四節、第五節、第六節、第七節、第八節、第九節、凸臺、十字聯軸器、連接器、鋼絲繩、電機和輪盤。機械蛇共分九節，採用輪式驅動方式，相鄰兩節之間的驅動軸成90度空間布置， 當第一節的輪軸與地面平行時，那麼第二節的輪軸應與地面垂直，依次安裝完成。第一節和第二節為運動控制節；第一節和第二節結構相同，包括驅動電機、凸臺、行進輪，第一節和第二節的行進輪鏤空。第四節和第五節為抬頭轉彎控制節，包括電機、輪盤、行進輪。第四節與第五節內安裝電機與輪盤，電機帶動輪盤旋轉，輪盤軸線與驅動輪軸方向相同，因此兩節的輪盤軸線也相互垂直。輪盤用於纏繞鋼絲繩，輪盤共分為兩層，分別固定兩根相同長度的鋼絲繩，每一層的鋼絲繩均繞輪盤若干圈後與前面節相對應的凸臺固定，上下層纏繞的方向相同。第四節的輪盤上層鋼絲繩的兩端與第一節上凸臺的左上角、右上角固定，輪盤下層的鋼絲繩與此凸臺的左下角、右下角固定。由於兩輪盤垂直安裝，則第五節的輪盤上層的鋼絲繩的兩端分別與第二節上凸臺的左上角、左下角固定，輪盤下層的鋼絲繩與此凸臺的右上角、右下角固定。第七節和第八節為備用運動控制節，包括驅動電機、行進輪。第七節和第八節在第一節和第二節不能執行行進功能時進行動力支持；第三節、第六節和第九節為過渡節。第一節後固定一凸臺用十字聯軸器與第二節相連，第二節採用相同裝置與第三節相連。其餘節之間通過連接器連接。本發明的有益效果一個結構能夠實現抬頭和轉彎兩種功能，遇到障礙發生翻轉後仍可繼續行進，且結構簡單。
圖1為機械蛇的整體結構圖的主視圖2為圖2為機械蛇翻轉90度後整體結構圖的主視圖；圖3為機械蛇的抬頭轉彎裝置原理圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，機械蛇的抬頭轉彎機構包括第一節1、第二節2、第一過渡節3、 第二過渡節6、第三過渡節9、第四節4、第五節5、第七節7、第八節8、凸臺13、十字聯軸器 12、連接器10、鋼絲繩11、電機14、輪盤15。機械蛇共分九節，採用輪式驅動方式，相鄰兩節之間的驅動軸成90度空間布置， 當第一節1的輪軸與地面平行時，那麼第二節2的輪軸應與地面垂直，依次安裝完成。第一節1和第二節2為運動控制節；第一節1和第二節2結構相同，包括驅動電機、凸臺13、行進輪，驅動電機驅動行進輪前進，第一節1和第二節2的行進輪鏤空。第四節4和第五節5 為抬頭轉彎控制節，包括電機14、輪盤15、行進輪。第四節4與第五節5內安裝電機14與輪盤15，電機14帶動輪盤15旋轉，輪盤15軸線與驅動輪軸方向相同，因此兩節的輪盤15 軸線也相互垂直。輪盤15用於纏繞鋼絲繩11，輪盤15共分為兩層，分別固定兩根相同長度的鋼絲繩11，每一層的鋼絲繩11均繞輪盤15若干圈後與前面節相對應的凸臺13固定，上下層纏繞的方向相同。第四節4的輪盤15上層鋼絲繩11的兩端與第一節上凸臺13的左上角、右上角固定，輪盤15下層的鋼絲繩11與此凸臺13的左下角、右下角固定。由於兩輪盤垂直安裝，則第五節5的輪盤15上層的鋼絲繩11的兩端分別與第二節上凸臺的左上角、 左下角固定，輪盤15下層的鋼絲繩11與此凸臺13的右上角、右下角固定。第七節7和第八節8為備用運動控制節，包括驅動電機、行進輪。第七節7和第八節8在第一節1和第二節2不能執行行進功能時進行動力支持；第三節3、第六節6和第九節9為過渡節。在第一節1軸線與地面平行的狀態下，第一節1和第七節7為當前默認動力提供節。當碰到需要抬頭才能穿越的障礙時，機器第五節5通過抬頭裝置使第二節2抬頭越過障礙，此時第一節1不能提供前進動力，第七節7繼續提供動力。第四節4控制第一節1實現轉彎功能。若遇到障礙使機械蛇翻車時，第一節1的軸線與地面垂直，此時第一節1和第七節7脫離地面，由第二節2和第八節8提供行進動力，第四節4控制第一節1實現抬頭， 第五節5控制第二節2實現轉彎，同樣的當碰到需要抬頭才能穿越的障礙時，第二節2會脫離地面，從而會動力不足，此時由第八節8備用運動控制節提供前進動力。如圖3所示，當工作過程中第四節4處於圖中位置時執行轉彎功能，則第五節5的輪盤15軸線與地面平行執行抬頭功能。第四節中鋼絲繩11通過纏繞輪盤15拉動第一節 1可實現機械蛇左右轉彎；當需要轉彎時電機14驅動輪盤旋轉，左側的鋼絲繩11開始纏繞輪盤15，處於緊繃狀態，右側的鋼絲繩11開始繞出輪盤15，處於放鬆狀態，拉動第一節1實現機械蛇左右轉動。當左側鋼絲繩11纏繞達到抬頭極限位置時，結束轉彎動作，在極限範圍內，轉彎角度可以調節。若工作過程中第五節處於圖中位置時，第四節4中輪盤15軸線與地面平行。則第四節4執行抬頭功能，方法與前一種狀態中第五節5相同；第五節5執行轉彎功能，方法與前一種狀態中第四節4相同。
權利要求
1.機械蛇的抬頭轉彎機構，包括第一節、第二節、第三節、第四節、第五節、第六節、第七節、第八節、第九節、凸臺、十字聯軸器、連接器、鋼絲繩、電機和輪盤；其特徵在於機械蛇共分九節，採用輪式驅動方式，相鄰兩節之間的驅動軸成90度空間布置，當第一節的輪軸與地面平行時，那麼第二節的輪軸與地面垂直，依次安裝完成，第一節和第二節為運動控制節；第一節和第二節結構相同，包括驅動電機、凸臺、行進輪，第一節和第二節的行進輪鏤空，第四節和第五節為抬頭轉彎控制節，包括電機、輪盤、行進輪，第四節與第五節內安裝電機與輪盤，電機帶動輪盤旋轉，輪盤軸線與驅動輪軸方向相同，因此兩節的輪盤軸線也相互垂直，輪盤用於纏繞鋼絲繩，輪盤共分為兩層，分別固定兩根相同長度的鋼絲繩，每一層的鋼絲繩均繞輪盤若干圈後與前面節相對應的凸臺固定，上下層纏繞的方向相同，第四節的輪盤上層鋼絲繩的兩端與第一節上凸臺的左上角、右上角固定，輪盤下層的鋼絲繩與此凸臺的左下角、右下角固定，由於兩輪盤垂直安裝，則第五節的輪盤上層的鋼絲繩的兩端分別與第二節上凸臺的左上角、左下角固定，輪盤下層的鋼絲繩與此凸臺的右上角、右下角固定；第七節和第八節為備用運動控制節，包括驅動電機、行進輪，第七節和第八節在第一節和第二節不能執行行進功能時進行動力支持；第三節、第六節和第九節為過渡節 』第一節後固定一凸臺用十字聯軸器與第二節相連，第二節後固定一凸臺用十字聯軸器與第三節相連，其餘節之間通過普通連接器連接。
全文摘要
本發明公開了一種機械蛇的抬頭轉彎機構，本發明在第一節軸線與地面平行的狀態下，第一節和第七節為當前默認動力提供節。當碰到需要抬頭才能穿越的障礙時，機器第五節通過抬頭裝置使第二節抬頭越過障礙，此時第一節不能提供前進動力，第七節繼續提供動力。第四節控制第一節實現轉彎功能。若遇到障礙使機械蛇翻車時，第一節的軸線與地面垂直，此時第一節和第七節脫離地面，由第二節和第八節提供行進動力，第四節控制第一節實現抬頭，第五節控制第二節實現轉彎，同樣的當碰到需要抬頭才能穿越的障礙時，由第八節繼續提供動力，第二節會脫離地面。本發明一個結構能夠實現抬頭和轉彎兩種功能，遇到障礙發生翻轉後仍可繼續行進，且結構簡單。
文檔編號B62D57/02GK102390449SQ20111027970
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月20日 優先權日2011年9月20日
發明者馮銘, 孟愛華, 朱鋒 申請人:杭州電子科技大學