[發明專利]在多用途學習記憶訓練系統中應用的仿生鼠

無效

• 申請號: 201210396042.2
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102922510A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 李翠;欒清揚
• 申請（專利權）人: 沈陽創達技術交易市場有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J7/00;B25J9/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于醫療器械技術領域，特別涉及一種在多用途學習記憶訓練系統中應用的仿生鼠。

背景技術

目前，仿生機器人的研究正在向航空航天、星際探索、軍事偵察、公共安全、放射性或危險環境的監測、地下管道維護、疾病檢查治療、搶險救災等自主作業方面發展。隨著機器人工作環境和工作任務的復雜化，要求機器人具有更高的運動靈活性和在特殊未知環境的適應性。能在篩網上自主運動的仿生鼠尚未看到。本發明的目的在于，研制一種仿生鼠，該仿生鼠可模擬生物鼠在具有篩網運動界面的學習記憶訓練單元中完成自主運動。(1)?擁有穩定且快速的行走能力；(2)?能正確判斷能力；(3)?記憶路徑的能力。在此訓練系統實驗臺中需要同時放置實驗小白鼠和機器鼠用來比較顯示生物體的大腦學習與記憶的功能。

仿生機器鼠，英文名叫做Micromouse，它是仿生機器人大家庭中的一員，模仿老鼠的移動形式來設計結構，是使用嵌入式微控制器、傳感器和機電運動部件構成的一種智能行走裝置（微型機器人），仿生機器鼠可以在不同“迷宮”中自動記憶和選擇路徑，采用相應的算法，快速地達到所設定的目的地。仿生機器鼠是一個小型的由微處理器控制的機器人車輛，在復雜迷宮中具有譯碼和導航的功能?，F有的仿生鼠【00128702.8】提及一種通過恐嚇驅趕老鼠的機械鼠。它包括模擬鼠、模擬捕鼠器、語音電路和驅動馬達，以模擬老鼠被捕時掙扎、呼叫的狀態達到主動驅趕老鼠的目的。其特征在于具有模擬捕鼠器，模擬鼠與模擬捕鼠器相連，語音電路固定在模擬捕鼠器內或模擬鼠內；所述的機械鼠具有驅動馬達，驅動馬達與模擬鼠相連或驅動馬達與模擬捕鼠器相連。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種在多用途學習記憶訓練系統中應用的仿生鼠。

根據移動機器人的功能要求，結合已有的機器人技術，設計了車體的移動平臺，機器人采用輪式傳動結構，同時采用板式底盤結構，使得移動機器人保證其結構尺寸能夠盡可能的降低重心，通過穿越洞，并且具有一定的空間，能夠保證在學習記憶行為訓練系統中成為搭載多種裝置的自主移動機器人平臺。同時為了具有在篩網狀地面移動的能力，為了使得輪子能夠正常運動，不會產生輪子卡在網口的情況，在合理設計輪子直徑的同時，采用四輪全驅動模式，這樣就可以保證在轉彎時，不會產生卡死現象。

本發明包括學習記憶行為訓練單元和仿生鼠單元，其中仿生鼠單元包括右觸須、右前同步帶輪、右前輪、右同步帶、右腿驅動齒輪傳動裝置、右腿、右后同步帶輪、右后輪、鼠尾、無線收發器、左后輪、左后同步帶輪、左腿、左腿驅動齒輪傳動裝置、無線控制器、電機控制器2、電源、電機控制器1、左同步帶、車體和左前同步帶輪；學習記憶行為訓練單元包括實驗數據采集單元、CPU、PIO?接口和微機處理單元，其中實驗數據采集單元包括傳感器和聲控報警器；微機處理單元包括PC機和顯示器；傳感器和聲控報警器連接CPU的輸入端，PIO?接口連接CPU的輸入端，PC機連接CPU的輸入端，PC機的輸出端連接顯示器。

本發明的優點：通過系統設置，定義系統運動模型裝配體的運動部件和靜止部件。零部件之間的約束條件，包括移動副、旋轉副、重合、平行，還有COSMOSMotion的特殊約束形式，碰撞和耦合運動模式。其中帶有旋轉記號標識的是動力位置，為系統的運動提供能源，分別是容器中心軸的旋轉運動，仿生鼠驅動電機的轉動和前輪轉向電機的轉向運動。

仿生鼠在篩網狀地面移動時的情況，其實現了移動靈活敏捷的功能，能夠在旋轉篩網的路面上以較高的速度行走，轉向靈活，而且運動較平穩，在進行轉彎和高速運動時沒有發生縱向翻倒和側向翻倒，以及側向滑移的現象，證實了計算的準確性。

為仿生鼠在通過穿越洞時的情況，它的結構緊湊輕巧，保持比較低的重心，能夠滿足尺寸的要求，并且具有一定的空間，能夠保證成為搭載多種裝置的自主移動機器人平臺。可以搭載攝像頭、測距傳感器、電路版等，用來執行實時顯示、障礙穿越等工作，因此其尺寸的富余可以完全保證通過具有光電刺激的穿越洞。鈑金件的外殼也可以保證與周圍碰撞時有足夠的強度來保護設備不受損壞。

由于其要在鐵絲篩網上運動，這使得它的結構易損壞，主要的磨損在輪胎處，可以多備同樣型號的輪胎，這樣具有好的互換性可以保證系統工作的連續性。同時因為地面的不平坦，運行時會產生很大的顛簸，需要在搭載位置處附加緩沖裝置，比如說海綿或者是其它一些緩沖裝置避免因震動使得上面的攝像頭、傳感器、電路板等設備，產生較大的誤差?？梢钥闯鰴C械系統的設計基本上完成了最初的要求，能夠實現既定的功能，也適合行為訓練系統的地面情況。