[發明專利]一種基于氣動肌肉的軟體仿生機器人

有效

• 申請號: 201711122186.8
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107901027B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 姜飛龍;張海軍;錢承;朱海濱;朱荷蕾;宋玉來;殷小亮;劉睿瑩;陳晟;周麗;戴婷;沈劍英;楊立娜
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/06;B25J9/10;B25J9/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發明公開一種基于氣動肌肉的軟體仿生機器人，其包括至少三個固定板以及可轉動連接在固定板之間的若干氣動肌肉，固定板一與固定板四之間可轉動地并聯連接至少三組串聯氣動肌肉，每組串聯氣動肌肉又均由不少于三層的并聯氣動肌肉組成，每層并聯氣動肌肉和下一層氣動肌肉之間均通過固定板可轉動連接，且每層氣動肌肉均由并聯布置的六根氣動肌肉組成，每根氣動肌肉兩端均與固定板可轉動連接；固定板四和固定板五之間可轉動并聯連接六根氣動肌肉。本發明以氣動肌肉作為執行的運動元件，具有完全模擬軟體動物如蛇、烏賊、大象鼻子等軟體動物或者動物的軟體關節運動的功能，結構緊湊、清潔、防爆性能好，可用于教學演示、物體搬運、越障排雷等領域。

技術領域

本發明屬于仿生機器人技術領域，涉及一種基于氣動肌肉的軟體仿生機器人。

背景技術

植物和動物在生物進化的過程中，為適應外界的環境而進化了一些本身生存的優勢，人在改造自然的過程中，可以借鑒這些植物和動物的優勢設計一些工具，仿生就是以動物或者植物的某些結構特點或者原理設計工具解決工程問題。傳統的高精度、高剛度機器人在一些工程中，會由于其剛度問題而無法勝任一些特殊情況的需要，因此有必要研究軟體機器人。中國專利201410406336.8提出一種獨立變剛度和動態可控的軟體機器人，但是其自由度有限，并且無法像大象鼻子一樣自身旋轉抓取大小和形狀不同的物體。中國專利201610537449.0提出串聯控制不同腔體的軟體機器人，其運動難以控制，并且只有直線和基本的彎曲運動，同樣不具有繞自身旋轉的運動。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術的缺陷，提供了一種基于氣動肌肉的軟體仿生機器人，本發明結構緊湊，干凈、防爆。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種基于氣動肌肉的軟體仿生機器人，其特征在于，其包括至少三個固定板以及可轉動連接在固定板之間的若干氣動肌肉，固定板一與固定板二之間可轉動地并聯連接至少三組串聯氣動肌肉，每組串聯氣動肌肉又均由不少于三層的并聯氣動肌肉組成，每層并聯氣動肌肉和下一層氣動肌肉之間均通過固定板可轉動連接，且每層氣動肌肉均由并聯布置的六根氣動肌肉組成，每根氣動肌肉兩端均與固定板可轉動連接；

固定板二和固定板三之間可轉動并聯連接六根氣動肌肉。

進一步地，所述的固定板為圓形。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

1.本發明利用氣動肌肉并聯串聯的組合，各關節的氣動肌肉協調運動，使得軟體仿生機器人具有幾十個自由度。

2.并聯氣動肌肉的串聯，大大增加了關節的運動空間，同時可以通過對單個氣動肌肉并聯關節控制，實現大范圍的運動空間進行精確的位姿控制。

3.本發明單個關節或者多關節協同模擬蚯蚓、豆蟲等軟體仿生機器人直線運動，具有還具有三個方向的旋轉自由度，包括兩個方向的彎曲和一個繞自身的旋轉運動，從而既可以單獨模擬魚類在水中擺動的游動，又可以模仿大象的鼻子、蛇等軟體動物可以緊握大小和形狀不同的物體。

附圖說明

圖1是基于氣動肌肉軟體仿生機器人整體機械結構圖；

圖中：固定板一1、第一層氣動肌肉一2、第一層氣動肌肉二3、第一層氣動肌肉三4、第一層氣動肌肉四5、第一層氣動肌肉五6、第一層氣動肌肉六7、固定板二8、第二層氣動肌肉一9、第二層氣動肌肉二10、第二層氣動肌肉三11、第二層氣動肌肉四12、第二層氣動肌肉五13、第二層氣動肌肉六14、固定板三15、第三層氣動肌肉一16、第三層氣動肌肉二17、第三層氣動肌肉三18、第三層氣動肌肉四19、第三層氣動肌肉五20、第三層氣動肌肉六21、固定板四22、第四層氣動肌肉一23、第四層氣動肌肉二24、第四層氣動肌肉三25、第四層氣動肌肉四26、第四層氣動肌肉五27、第四層氣動肌肉六28、固定板五29。

具體實施方式