[0029]所述中體節軸向運動模塊中的殼體子模塊的結構設置為:
[0030]以第二矩形底板為底面，以第二矩形頂板為頂面，并在所述第二矩形底板和第二矩形頂板之間以矩形左側板和矩形右側板分別為兩側面，以矩形前側板和工字型后側板分別為兩端面形成一中體節矩形框架；
[0031]所述前節段子模塊和后節段子模塊具有如下相同的結構形式:
[0032]在所述中節體矩形框架的內部，位于第二矩形底板上并處在同軸線B的位置上分別設置第三軸承支座與第四軸承支座，位于第二矩形頂板上呈懸置固定設置第二電機支座，在所述第二電機支座上固定安裝第二真空伺服減速電機；第一齒輪設置在所述第二真空伺服減速電機的輸出軸上并且與第二齒輪嚙合，所述第二齒輪設置在第二中心滾珠絲桿的端部且由小圓螺母進行軸向緊固；所述第二中心滾珠絲桿為階梯軸，所述階梯軸的兩端分別通過第二雙列角接觸球軸承和第二深溝球軸承支承于所述第三軸承支座和第四軸承支座之間，第二螺套以滾動螺旋配合套裝在所述第二中心滾珠絲桿的螺紋軸段上；第二移動平板固裝于所述第二螺套上；
[0033]在所述第二移動平板的左右兩側對稱位置上分別固裝有第二直線軸承；在所述第二中心滾珠絲桿的左右兩側對稱位置上分別設置第二導向桿，所述第二導向桿的一端固裝于第三軸承支座上，另一端通過第二套筒固裝于第四軸承支座上；所述第二導向桿與第二直線軸承為滑動配合；
[0034]在所述第二移動平板的左右兩側對稱位置上分別設置有推桿，所述推桿的一端固裝于第二移動平板，另一端分別穿過所述工字型后側板的左右對稱豁口空間與處在中節體矩形框架外部的推板固聯；
[0035]在所述第二矩形底板上，位于所述第二中心滾珠絲桿的正下方分別設置第二光電開關和第三光電開關，所述第二光電開關和第三光電開關分處在第三軸承支座和第四軸承支座之間的不同軸向位置上。
[0036]本發明運行在核聚變艙中的多段蠕動式蛇形機器人的結構特點也在于:
[0037]所述前體節配重系統和后體節配重系統設置為如下相同結構形式:將配重盒固裝于所述前體節側向定位模塊中的第一矩形頂板上表面外側，配重砝碼組中的各砝碼按陣列的形式置于配重盒中；
[0038]所述前體節熱控裝置和后體節熱控裝置設置為如下相同的結構形式:設置第一密封腔殼體，第一復合隔熱材料層和第一相變材料層依次由外向內封裝于所述第一密封腔殼體中；在所述第一相變材料層的內部空間中分別引出第一氮氣冷卻管道、第一溫控模塊電源線和信號線、視覺觀測裝置電源線和信號線、第一電機控制器電源線和信號線以及第一傳感部件電源線和信號線；
[0039]所述中體節熱控裝置的結構設置為:設置第二密封腔殼體，第二復合隔熱材料層和第二相變材料層依次由外向內封裝于第二密封腔殼體中，在所述第二相變材料層內部空間中分別引出第二氮氣冷卻管道、第二溫控模塊電源線和信號線、第二電機控制器電源線和信號線以及第二傳感部件電源線和信號線。
[0040]本發明運行在核聚變艙中的多段蠕動式蛇形機器人的結構特點也在于:
[0041]所述前雙萬向節的結構設置為:具有結構相同的第一前節段、第一中前節段、第一中后節段和第一后節段，以及結構相同的兩只第一前俯仰限位片和兩只第一后俯仰限位片；所述第一中前節段與第一中后節段以背靠背的形式固定聯接；第一前節段的一端通過第一前十字結與第一中前節段構成上下俯仰及左右偏轉二維轉動連接，另一端與所述前體節側向定位模塊中的后側板固聯；第一后節段的一端通過第一后十字結與第一中后節段構成上下俯仰及左右偏轉二維轉動連接，另一端與所述中體節軸向運動模塊中的矩形前側板固聯；所述兩只第一前俯仰限位片分別上下對稱固裝于第一前節段的上部及下部，所述兩只第一后俯仰限位片分別上下對稱固裝于第一后節段的上部及下部；
[0042]所述后雙萬向節的結構設置為:具有結構相同的第二前節段、第二中前節段、第二中后節段和第二后節段，以及結構相同的兩只第二前俯仰限位片和兩只第二后俯仰限位片；所述第二中前節段與第二中后節段以背靠背的形式固定聯接；第二前節段的一端通過第二前十字結與第二中前節段構成上下俯仰及左右偏轉二維轉動連接，另一端與所述中體節軸向運動模塊中的推板固聯；第二后節段的一端通過第二后十字結與第二中后節段構成上下俯仰及左右偏轉二維轉動連接，另一端與所述后體節側向定位模塊中的后側板固聯；所述兩只第二前俯仰限位片分別上下對稱固裝于第二前節段的上部及下部，所述兩只第二后俯仰限位片分別上下對稱固裝于第二后節段的上部及下部。
[0043]與已有技術相比，本發明有益效果體現在:
[0044]1、本發明中多段蠕動式蛇形機器人運動范圍廣闊，其行走軌跡可遍及核聚變艙底部的大雙環形槽道整周，滿足核環境遙操縱機器人對艙內遙操縱對象涉入深度的總體技術要求。
[0045]2、本發明針對核聚變艙內部環境特點，多段蠕動式蛇形機器人考慮到了耐高溫輻射材質及真空潤滑的特定要求，對機構內部的機電零部件出線和電子器件等采用熱控裝置進行封裝，可以最大程度滿足機構使用場合的高溫、真空、核輻射等極端物理條件，同時機器人各個蠕動單元前、后體節側向定位模塊采用的內、外側對開支撐子模塊結構形式也符合核聚變艙底部大雙環形槽道的空間構造特性，適應性強。
[0046]3、針對本發明多段蠕動式蛇形機器人，通過在其前體節側向定位模塊載有并聯式視覺觀測云臺，可以實現空間三個旋轉自由度的觀測，配合仿蠕蟲機器人的周期性蠕行運動，可以完成對核聚變艙內部D字截面環形空間的360°全方位視覺信息采集功能；又由于并聯式視覺觀測云臺采用三個相同支鏈周向均布的球面結構形式，中心冗余支鏈的加入使得裝置具有系統剛度大、運動靈活度高、承載能力強、運動定位精度高、奇異位姿可控等多項優越特性。
[0047]4、本發明多段蠕動式蛇形機器人由至少兩個蠕動單元通過伸縮式彈性雙萬向節串聯構成，形成一種多功能鏈式基體平臺，其上可搭載組合式運動軌道，也可攜載各類操作工具，實用性強。
[0048]5、本發明中蛇形機器人周期性運動步態跟自然界中多節蠕蟲行走步態類似，控制方法簡單便捷，機器人各個蠕動單元的前體節側向定位模塊與后體節側向定位模塊中的承載子模塊均設有分別跟核聚變艙底部的大雙環形槽道內、外環壁相配合的內、外滾球彈性支承裝置，具有結構自適應性，使得整個機構的運行穩定性好。
[0049]6、本發明多段蠕動式蛇形機器人屬于多段式串聯結構，同時各個蠕動單元內部又屬于三段式串聯結構，由于各蠕動單元結構完全相同，各個蠕動單元內部的前體節側向定位模塊與后體節側向定位模塊在中體節軸向運動模塊兩端對稱設置，故前、后體節側向定位模塊之間可以相互替換，通用性好。
[0050]7、本發明可用于核聚變裝置，針對核聚變反應堆的日常工作狀態執行專業偵察、監測和巡檢等信息采集，以及專業拆卸、裝配、回收、運送和修復等維護操作任務，進而促進未來核聚變堆自動化維護技術的可持續發展。
[0051]8、本發明可用于核聚變裝置遙操作維護機器人系統工程，針對核聚變反應堆的日常工作狀態執行專業偵察、監測和巡檢等任務，進而促進未來核聚變堆自動化維護技術的可持續發展。
【附圖說明】
[0052]圖1為本發明中行走機構結構示意圖；
[0053]圖2為核聚變艙內部結構示意圖；
[0054]圖3為本發明中行走機構在核聚變艙中的總體運行示意圖；
[0055]圖4為本發明中前體節側向定位模塊及后體節側向定位模塊結構示意圖；
[0056]圖5為本發明中前體節側向定位模塊及后體節側向定位模塊中的承載子模塊結構示意圖；
[0057]圖6為本發明中前體節側向定位模塊及后體節側向定位模塊中電驅動子模塊結構示意圖；
[0058]圖7為本發明中前體節側向定位模塊及后體節側向定位模塊中電驅動子模塊中心剖視圖；
[0059]圖8 (a)、圖8 (b)和圖8 (C)為本發明中前體節側向定位模塊及后體節側向定位模塊中的內側對開支撐子模塊和外側對開支撐子模塊結構示意圖；
[0060]圖9為本發明中前體節側向定位模塊在核聚變艙內部的接觸狀態示意圖；
[0061]圖10 (a)、圖10 (b)和圖10 (C)為本發明中前體節側向定位模塊及后體節側向定位模塊中的承載子模塊的內滾球彈性支承裝置結構示意圖及其與核聚變艙底部大雙環形槽道內壁的接觸狀態示意圖；
[0062]圖11(a)、圖11(b)、圖11(c)和圖11(d)為本發明中前體節側向定位模塊及后體節側向定位模塊中的承載子模塊的內萬向撐爪結構示意圖；
[0063]圖12為本發明中中體節軸向運動模塊結構示意圖；
[0064]圖13為本發明中中體節軸向運動模塊中的殼體子模塊結構示意圖；
[0065]圖14為本發明中中體節軸向運動模塊中的前節段子模塊和后節段子模塊結構示意圖；
[0066]圖15為本發明中并聯式視覺觀測云臺結構示意圖；
[0067]圖16為本發明中前體節配重系統及后體節配重系統結構示意圖；
[0068]圖17為本發明中前雙萬向節結構示意圖；
[0069]圖18為本發明中后雙萬向節結構示意圖；
[0070]圖19為本發明中前體節熱控裝置及后體節熱控裝置結構示意圖；
[0071]圖20為本發明中中體節熱控裝置結構示意圖；
[0072]圖21為本發明多段蠕動式蛇形機器人結構示意圖；
[0073]圖22為本發明在相鄰蠕動單元之間以伸縮式彈性雙萬向節相連接結構示意圖；
[0074]圖23(a)為本發明中伸縮式雙萬向節示意圖；
[0075]圖23 (b)為圖23 (a)中E-E斷面示意圖；
【具體實施方式】
[0076]本實施例中運行在核聚變艙中的多段蠕動式蛇形機器人的結構形式是:圖21、圖22、圖1、圖2和圖3所示，由前體節側向定位模塊I與后體節側向定位模塊3在中體節軸向運動模塊2的兩端對稱設置構成行走機構，以行走機構作為蠕動單元U1，由至少兩個蠕動單元Ul串聯構成多段蠕動式蛇形機器人，相鄰的蠕動單元Ul之間由伸縮式彈性雙萬向節13相連接。
[0077]圖4所示，前體節側向定位模塊I的結構設置為:電驅動子模塊IB固裝于承載子模塊IA的內部，并有具有相同的結構形式的內側對開支撐子模塊IC和外側對開支撐子模塊ID對稱設置于電驅動子模塊IB的左右兩側；內側對開支撐子模塊IC和外側對開支撐子模塊ID的一端分別固聯于電驅動子模塊IB的左右兩側設定位置處，另一端分別沿電驅動子模塊IB的左右側向可伸縮運動并以承載子模塊IA為導軌；圖1所示，在前體節側向定位模塊I的頂部，位于中央設置前體節熱控裝置9，位于側部設置前體節配重系統7，前體節配重系統7處在前體節側向定位模塊I中外側對開支撐子模塊的上方，位于前部設置視覺觀測云臺6，用于在仿蠕蟲機器人行走機構在核聚變艙12內部運行時對艙內各類部件工作狀況開展空間360°全方位實時巡視和監測任務；后體節側向定位模塊3與前體節側向定位模塊I具有相同的結構形式；在后體節側向定位模塊3的頂部，位于中央設置后體節熱控裝置11，位于側部設置后體節配重系統8，后體節配重系統8處在后體節側向定位模塊3中外側對開支撐子模塊的上方。圖12所示，中體節軸向運動模塊2的結構設置為:前節段子模塊2B固裝于殼體子模塊2A的內部；前節段子模塊2B和后節段子模塊2C在殼體子模塊2A的內部相聯并且相互間沿前后方向可相對運動，形成可伸縮的中體節軸向運動模塊2，后節段子模塊2C突出于中體節軸向運動模塊2的尾部端面；在中體節軸向運動模塊2的頂部，位于中央設置中體節熱控裝置10。在前體節側向定位模塊I與中體節軸向運動模塊2之間以前雙萬向節4相聯接，在后體節側向定位模塊3與中體節軸向運動模塊2之間以后雙萬向節5相聯接。
[0078]如圖23a和圖23b所示，本實施例中伸縮式彈性雙萬向節13的組成構件包括:前節段1301、后節段1307、前俯仰限位片1302、后俯仰限位片1306、中節段筒體1303、中節段桿體1305和壓縮彈簧1304 ;前節段1301和后節段1307具有相同結構形式，前俯仰限位片1302和后俯仰限位片1306具有相同結構形式；