蛇形机器人专利分析.pdf

蛇形机器人是一种模仿蛇形体态的机器人，具有优异的弯曲性能，能够适应多种复杂环境。随着机器人技术的进步和仿生学的发展，蛇形机器人在非结构化空间中的应用受到广泛关注，特别是在机器人救援领域，蛇形机器人能够灵活地穿越狭小空间和障碍物，执行救援任务。 专利分析是研究蛇形机器人技术发展的重要手段，通过分析专利申请，可以获得技术发展脉络、申请信息、重要技术构成和关键领域等信息。在蛇形机器人的专利分析中，重要技术分支和特点主要体现在其连接结构形式和关节类型上。 蛇形机器人的连接结构形式主要分为连续型和离散型两种。连续型蛇形机器人是通过柔性的身体构造实现连续弯曲，而离散型蛇形机器人则由多个关节模块组成，各模块之间以某种方式连接。关节类型按照连接方式可分为平行连接、正交连接和万向节连接三类。其中，平行连接结构简单，通过单一电机就能实现关节的转动，适合实现蛇形机器人的蜿蜒运动。正交连接能模仿蛇的三维运动，能实现更为复杂的蜿蜒动作。万向节连接提供了最大的灵活性，理论上每个单体可以绕相邻单体做360度旋转，适合在复杂的环境中完成多样化的动作。 随着软体技术的发展，蛇形机器人还能够根据环境的形状进行自适应变形，进一步增强了在狭窄区域的作业能力。例如，医疗领域的内窥镜机器人就利用了这一特性，对机器人的结构和材料进行改进，以减少对患者的刺激。 专利申请量的增长趋势反映了蛇形机器人技术的研究和发展情况。从全球范围看，蛇形机器人专利申请始于上世纪70年代，经过一段时间的平稳发展后，在2005年后申请量大幅上升，这与蛇形机器人在机器人救援等领域的广泛应用和研究热点的形成是分不开的。在国内，蛇形机器人研究起步较晚，但在经济水平提高和技术进步的推动下，国内申请数量从2011年开始迅速增长。 蛇形机器人技术的不断进步，推动了机器人技术的发展，为高度非结构化空间中的机械臂作业提供了新的思路和方法，尤其是在机器人救援、医疗内窥镜等领域的应用前景广阔。随着机器人技术的持续创新和应用，我们可以期待蛇形机器人在未来的社会中发挥更加重要的作用。