[發(fā)明專利]仿虎甲幼蟲的多驅(qū)動器軟體機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810591876.6
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108748127B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金國慶;胡兵兵;李新宇;陳濤;王德山;孫立寧
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J9/08;B25J9/00
• 代理公司: 寧波高新區(qū)核心力專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33273
• 代理人: 袁麗花

本發(fā)明公開了一種仿虎甲幼蟲的多驅(qū)動器軟體機(jī)器人，所述多驅(qū)動器軟體機(jī)器人包括依次相連的尾部結(jié)構(gòu)、頸部結(jié)構(gòu)和頭部結(jié)構(gòu)，所述尾部結(jié)構(gòu)包括具有爬行能力的多氣囊式軟體驅(qū)動器，所述頸部結(jié)構(gòu)包括具有轉(zhuǎn)向能力的纖維增強(qiáng)式軟體驅(qū)動器，所述頭部結(jié)構(gòu)包括具有咬合能力的SMA驅(qū)動器。本發(fā)明將三種不同的驅(qū)動器結(jié)合起來，能夠模仿虎甲幼蟲在復(fù)雜地面環(huán)境中完成爬行、轉(zhuǎn)向和咬合運(yùn)動。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軟體機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種仿虎甲幼蟲的多驅(qū)動器軟體機(jī)器人。

背景技術(shù)

軟體機(jī)器人是當(dāng)今機(jī)器人技術(shù)的新興熱點(diǎn)和未來發(fā)展前沿，與傳統(tǒng)剛性機(jī)器人相比，表現(xiàn)出了前所未有的適應(yīng)性、靈敏性和敏捷性，并不斷地擴(kuò)充著機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域，是機(jī)器人未來發(fā)展的主要趨勢之一。

驅(qū)動是軟體機(jī)器人研究的主要方向之一，當(dāng)前基于氣動、介電高彈體(DE)、離子交換聚合物(IPMC)、記憶合金(SMA)、響應(yīng)水凝膠等不同類型的驅(qū)動方式，開發(fā)了各種不同類型的軟體機(jī)器人。

但是目前開發(fā)的各類型軟體機(jī)器人基本都基于單一驅(qū)動器進(jìn)行設(shè)計制作，融合二種或二種以上不同類型驅(qū)動器來驅(qū)動軟體機(jī)器人做復(fù)雜運(yùn)動的研究還比較少。

因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種仿虎甲幼蟲的多驅(qū)動器軟體機(jī)器人。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種仿虎甲幼蟲的多驅(qū)動器軟體機(jī)器人，以能夠模擬虎甲幼蟲在復(fù)雜環(huán)境中完成爬行、轉(zhuǎn)向和咬合運(yùn)動。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：

一種仿虎甲幼蟲的多驅(qū)動器軟體機(jī)器人，所述多驅(qū)動器軟體機(jī)器人包括依次相連的尾部結(jié)構(gòu)、頸部結(jié)構(gòu)和頭部結(jié)構(gòu)，所述尾部結(jié)構(gòu)包括具有爬行能力的多氣囊式軟體驅(qū)動器，所述頸部結(jié)構(gòu)包括具有轉(zhuǎn)向能力的纖維增強(qiáng)式軟體驅(qū)動器，所述頭部結(jié)構(gòu)包括具有咬合能力的SMA驅(qū)動器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述多氣囊式軟體驅(qū)動器包括基板以及位于基板上的若干相互連通氣囊，所述多氣囊式軟體驅(qū)動器由氣壓驅(qū)動，根據(jù)氣囊內(nèi)氣壓的變化產(chǎn)生不同程度的彎曲變形。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基板末端的底部設(shè)有第一倒刺結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基板的頂端設(shè)有安裝部，用于固定安裝所述纖維增強(qiáng)式軟體驅(qū)動器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述纖維增強(qiáng)式軟體驅(qū)動器包括中空設(shè)置的圓柱形彈性件及纏繞于彈性件上的纖維，所述彈性件和纏繞的纖維形成彈性腔，所述纖維增強(qiáng)式軟體驅(qū)動器由氣壓驅(qū)動，根據(jù)彈性腔內(nèi)氣壓的變化產(chǎn)生不同程度的軸向伸縮變形。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述纖維增強(qiáng)式軟體驅(qū)動器包括兩個彈性腔，兩個彈性腔通過不同序列的軸向伸縮變形，可以產(chǎn)生不同的彎曲角度，使得軟體機(jī)器人轉(zhuǎn)向。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述SMA驅(qū)動器包括外殼、對稱安裝于外殼頭部用于咬合的鉗子、安裝于鉗子旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)彈簧、安裝于外殼內(nèi)的SMA彈簧、以及安裝于SMA彈簧和鉗子之間的觸發(fā)連桿。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述SMA彈簧在通電加熱時產(chǎn)生軸向的伸長，不通電冷卻時SMA彈簧會恢復(fù)原狀，SMA驅(qū)動器在SMA彈簧通電時，通過觸動觸發(fā)連桿，使得鉗子在旋轉(zhuǎn)彈簧的力的作用下直接閉合，完成咬合的動作。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外殼內(nèi)設(shè)有用于抵住觸發(fā)連桿的突起裝置。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外殼末端的底部設(shè)有第二倒刺結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明將三種不同的驅(qū)動器結(jié)合起來，能夠模仿虎甲幼蟲在復(fù)雜地面環(huán)境中完成爬行、轉(zhuǎn)向和咬合運(yùn)動；