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申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明涉及蛇形机器人领域，尤其涉及一种具有关节力矩平衡和损伤修复功能的蛇形机器人，包括：蛇形机器人本体，包括首端关节、尾端关节以及若干中间关节，各中间关节首尾顺次相连；仿生肌腱装置，其分别设置在所述蛇形机器人本体中的对应关节上，用以在蛇形机器人运行时平衡各关节在转动时产生的力矩并提供受损的关节在转动时所需要的额外力矩，包括若干设置在对应关节侧壁的支架、若干分别设置在对应支架上以引导弹性元件的引导元件、若干分别穿过对应的引导元件以平衡各关节在转动时产生力矩的弹性元件和若干设置在所述尾端关节的张紧装置。本发明实现了蛇形机器人的损坏修复以及使用寿命和使用容错率的提高。

主权项：1.一种具有关节力矩平衡和损伤修复功能的蛇形机器人，其特征在于，包括：蛇形机器人本体，包括首端关节、尾端关节以及若干中间关节，各中间关节首尾顺次相连；仿生肌腱装置，其分别设置在所述蛇形机器人本体中的对应关节上，用以在蛇形机器人运行时平衡各关节在转动时产生的力矩并提供受损的关节在转动时所需要的额外力矩，包括若干设置在对应关节侧壁的支架、若干分别设置在对应支架上以引导弹性元件的引导元件、若干分别穿过对应的引导元件以平衡各关节在转动时产生力矩的弹性元件和若干设置在所述尾端关节的张紧装置，其中，各张紧装置分别与对应的弹性元件相连，用以调节对应弹性元件的张紧度；位于设置在所述首端关节中支架上的各所述引导元件与对应的所述弹性元件相连；对于单个所述张紧装置，包括：张紧驱动器，其设置在所述尾端关节，用以为张紧装置提供动力，在张紧驱动器上端设有转轴；张紧杆，其设置在所述张紧驱动器上端并与对应的所述弹性元件相连，用以通过旋转将弹性元件缠绕在张紧杆侧壁以调节弹性元件的张紧度；所述张紧杆底端与所述转轴相连，用以与转轴一同旋转以使弹性元件缠绕在张紧杆侧壁；弹性元件约束器，其设置在所述张紧驱动器上端，并套设在所述张紧杆外部，用以与所述转轴配合以约束张紧杆；所述张紧杆侧壁开设有螺纹状凹陷，用以使所述弹性元件按照螺纹状凹陷缠绕至张紧杆上以及改变弹性元件的伸缩程度；所述首端关节上设置的所述支架的数量与所述尾端关节上设置的支架数量以及各所述中间关节上设置的支架数量相同；对于单个所述中间关节，该关节上设置有若干支架组，各支架组中包括两个支架、各支架组中的两支架对称设置在该关节的侧壁上且两支架的对称轴与该关节的垂直对称轴重合；对于所述首端关节，该关节上设置有若干支架组，各支架组中包括两个支架、各支架组中的两支架对称设置在该关节的侧壁上且两支架的对称轴与该关节的垂直对称轴重合；对于所述尾端关节，该关节上设置有若干支架组，各支架组中包括两个支架、各支架组中的两支架对称设置在该关节的侧壁上且两支架的对称轴与该关节的垂直对称轴重合；对于单个所述中间关节，其还设置有若干包括一个支架的独立支架组且各独立支架组中支架所处直线与该关节的垂直对称轴重合；对于所述首端关节，其还设置有若干包括一个支架的独立支架组且各独立支架组中支架所处直线与该关节的垂直对称轴重合；对于所述尾端关节，其还设置有若干包括一个支架的独立支架组且各独立支架组中支架所处直线与该关节的垂直对称轴重合；对于单个所述中间关节，包括位于其前端的第一转轴和位于其后端的第二转轴，第一转轴的轴线与第二转轴的轴线平行且第一转轴的轴线与该中间关节的垂直对称轴平行；对于所述首端关节，包括位于其前端的首端转轴，首端转轴的轴线与该首端关节的垂直对称轴平行；对于所述尾端关节，包括位于其尾端的尾端转轴，尾端转轴的轴线与该尾端关节的垂直对称轴平行。

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