[發明專利]一種柔性蟲型機器人及其控制方法

有效

• 申請號: 201610153820.3
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105620568B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 陳鵬展;張武衛;張景龍;張欣;茹巖;于慶慶
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強

本發明公開了一種柔性蟲型機器人及其控制方法，旨在提供一種環境適應能力強柔性蟲型機器人，其技術方案要點是包括，執行單體，所述的執行單體包括彈性空腔，所述的彈性空腔設有限制彈性空腔徑向膨脹的第一固定件以及限制彈性空腔一側軸向膨脹的第二固定件；驅動組件，所述的驅動組件與執行單體連接并控制彈性空腔內壓力；抓地單體，所述的抓地單體與執行單體連接，抓地單體外壁設有自由端按一定角度A傾斜設置的倒刺，能使柔性蟲型機器人穩定高效運行，并適應各種不同環境。

技術領域

本發明涉及機器人領域，更確切地說涉及一種柔性蟲型機器人及其控制方法。

背景技術

機器人是一種可以自動執行工作的機器裝置。即可即時接收人類指揮；也可通過預先編寫的程序，按照人類規定的技術指標和行動原則自主運行。當前機器人的研究層出不窮，但是目前常見的機器人幾乎都是剛性的，自身尺寸不可變化，剛性機器人有運動速度快，運行精度高等特點，且驅動相對簡單。

但是，傳統的剛性機器人由于自身剛性條件的影響、運動范圍有限不能很好的適應各種不可預見的環境，即傳統的剛性機器人的環境適應能力較差，例如傳統的剛性機器人不能根據復雜的環境改變自身體型尺寸和形狀，且不能在復雜的環境保證穩定效率的運行。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種環境適應能力強柔性蟲型機器人。

本發明的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的柔性蟲型機器人，包括；

執行單體，所述的執行單體包括彈性空腔，所述的彈性空腔設有限制彈性空腔徑向膨脹的第一固定件以及限制彈性空腔一側軸向膨脹的第二固定件；

驅動組件，所述的驅動組件與執行單體連接并控制彈性空腔內壓力；

抓地單體，所述的抓地單體與執行單體連接，抓地單體外壁設有自由端按一定角度A傾斜設置的倒刺。

優選的，所述的彈性空腔橫截面弓形并包括弧形側壁和矩形側壁，所述的第二固定件設置于矩形側壁上。

優選的，所述的執行單體與抓地單體間隔頭尾連接組成驅動軀體，所述的執行單體均按同一方位設置。

優選的，至少兩個所述的執行單體沿驅動軀體周向排布并組成轉向軀體，所述的轉向軀體內轉向軀體內執行單體均沿不同的方向膨脹。

優選的，所述的驅動軀體和抓地單體間隔設置，還包括設置在頭部的頭部軀體和設置在尾部的尾部軀體。

優選的，所述的抓地單體設有檢測抓地單體外壁與倒刺之間壓力的壓力傳感器。

優選的，所述的驅動組件包括泵體、與泵體連接的第一控制閥、排氣孔，所述的控制閥與執行單體內彈性空腔連接。

優選的，所述的驅動組件包括泵體、與泵體連接的第一控制閥、設置在相鄰執行單體之間的聯通閥、與聯通閥連接的第二控制閥，所述的第一控制閥與執行單體內彈性空腔連接。

采用以上結構后，本發明的柔性蟲型機器人，與現有技術相比，具有以下優點：通過設置執行單體，所述的執行單體包括彈性空腔，所述的彈性空腔設有限制彈性空腔徑向膨脹的第一固定件以及限制彈性空腔一側軸向膨脹的第二固定件，在彈性空腔內壓力發送變化時，由于第二固定件將彈性空腔一側限制軸向膨脹，所以彈性空腔會發生彎曲或者由彎曲逐漸伸直，并設置控制彈性空腔內壓力的驅動組件，實現對彈性空腔內壓力的精準控制，并設置了增加與地面等接觸面摩擦力的倒刺，由于抓地單體外壁設有自由端按一定角度A傾斜設置的倒刺，即抓地單體僅與倒刺傾斜方向相反的方向運動，執行單體兩端設置抓地單體，或者抓地單體設置在執行單體底部且沿執行單體長度方向設置，即在彈性空腔內壓力變化的情況下，執行單體發生彎曲以及伸直，在倒刺作用下，柔性蟲型機器人像毛毛蟲一樣實現自由移動。

本發明的技術解決方案是，提供一種柔性蟲型機器人控制方法，包括：