模块化设计方案：仿蛇机器人

目前，通过人造材料和器件来实现蛇的结构功能与运动性能难度仍然较大，为了方便设计、节约研制时间和开发成本，应以仿生学原理为依据对仿蛇机器人的身体模块进行简化，也就是说，应当将仿蛇机器人分为若干个较大的模块，将功能相同和结构相近的单个模块统一起来设计，从而实现模块化设计。采用模块化设计思路不仅可以简化仿蛇机器人的结构设计，而且可以方便机器人整体的协同控制，同时还可以利用多余的零件替换损坏的零件，使得仿蛇机器人的加工、制作、维修一整套流程变得简化。

前面已对自然界中的蛇类身体骨架进行了相关研究，积累了一些开发仿蛇机器人的专业经验。在此，可将仿蛇机器人的主体设计分为三个部分：头部、躯干和蛇皮。头部和蛇皮是保证仿蛇机器人与蛇是否具有较高的外观相似度的关键部分，并且数量少，无须模块化设计。因此，仿蛇机器人的头部可以采用3D打印和激光切割相结合的方式进行设计与加工。仿蛇机器人的躯干是由多段相似的结构骨架组合而成，是实现身体变形的基本保障，需要通过激光切割机切割加工，因此仿蛇机器人的躯干可以采用模块化设计，通过相同模块的连接实现整体躯干的组装。蛇皮在外观上尽量做到高度仿真，同时应使其与地面产生各向不同的摩擦力从而推进蛇体（机器人躯体）的向前运动。因此，仿蛇机器人的外观效果可以通过特殊彩色贴纸予以实现，各向不同的摩擦力通过在每个关节上添加从动轮予以实现，而对外界的感知功能则通过添加触觉传感器予以实现。(www.xing528.com)

通过上述分析可知，设计工作的重点应该围绕仿蛇机器人躯干的模块化设计以及其头部的个性化仿真设计展开。