为了克服被动轮驱动蛇形机器人运动能力弱的缺点,提出了一种新型三连杆主动轮驱动蛇形机器人。该蛇形机器人由多个被动关节连接的串联连杆组成,每个连杆的中心都有一个主动全向轮。全向轮的驱动力只作用于横向,而机器人则沿纵向运动。此外,针对该蛇形机器人具有非完整约束和欠驱动的特点,采用局部坐标系,设计了一种带有防滑功能的运动控制器,使运动和关节角度互不干涉。蛇形机器人蜿蜒爬行实验结果表明,所提出的设计是可行的,且运动控制器有效避免了全向车轮的打滑问题,提高了整个系统的稳定性。

提出一种基于新型渐开线球形齿轮的蛇形机器人模型。首先介绍了蛇形机器人的结构和工作原理,分析了3D打印渐开线球形齿轮的啮合特点,对由偏摆单元以及驱动单元组成的偏摆角度及位置实时可控的单骨节进行设计分析,再对5骨节的蛇形机器人位置坐标进行分析,最后对单骨节和蛇形机器人的运动进行仿真以及单骨节实物的运动模拟和实验,结果表明设计可行有效。