蛇形机器人是一种模仿生物蛇的运动方式而研制的复杂移动机器人,它结合了运动控制技术、嵌入式系统及原理等领域的理论方法与工程技术。目前,对于仿生蛇形机器人的研究已日渐遍布全球各个国家,这种蛇形机器人结构体积小,在外观上具有平滑性,在运动方面具有高强度的灵活性,在功能上具有高效率性,在面对复杂环境方面上具有很强的适应能力等特点,这项技术在星际科学的勘测、卫生疾病的检查治疗、自然灾难的救援、复杂危险环境的作业、军事的侦查和攻击等领域具有广泛和不可替代的应用前景。运用机器人代替传统人工检测,能够提高检测质量、工作效率和安全措施等。
蛇形机器人设计主要将蛇的结构加以简化,并设计了连杆铰链的运动机构,从而分析了自然界中生物蛇的各种典型运动方式。本设计包括一个像蛇一样的机器人的结构设计,在分析运动形式的基础上,确定了像蛇一样的机器人控制方案和传感器的选择,机器人在复杂的接地工作,实现了救援功能。在设计中一般要考虑的有工作范围、精度、重复定位精度、最大工作速度、分辨率、自由度以及承载能力等主要技术参数。
蛇头通过一定的角度设计,可适用于支撑倾斜的墙面,使得墙体与地面形成稳定的三角形结构,防止余震或墙体倒塌造成的二次伤害。蛇身使用挡板和可旋转圆环相结合,充分的自由度使其身体具有柔软的特性,能够适应地形,完成在粗糙不平地面上的爬行动作。蛇尾设计一个载物装置,主要是采用翻盖式,用简单的铜线扭转来固定,可以放置紧急有效的药物以供受害人使用。