[發(fā)明專利]一種利用棘輪效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軟體機(jī)器人裝置及其工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911196411.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110948475A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張振亞;馮蕾;董升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波工程學(xué)院
• 主分類號(hào): B25J9/06
• 分類號(hào): B25J9/06;B25J9/10
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 何仲

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用棘輪效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軟體機(jī)器人裝置及其工作方法，特點(diǎn)是包括多個(gè)橫向依次連接的具有水平伸縮彈性的柔性框架，相鄰的柔性框架之間、前端柔性框架的前端端部和尾端柔性框架的尾端端部均設(shè)置有雙電磁片，雙電磁片為兩個(gè)相互獨(dú)立的電磁片，兩個(gè)電磁片同軸設(shè)置且沿柔性框架的中心軸對(duì)稱分布，前后相鄰的電磁片之間極性相反，同一側(cè)電磁片通過(guò)柔性導(dǎo)線串聯(lián)連接，尾部?jī)蓚?cè)的電磁片上分別設(shè)置有用于控制相應(yīng)側(cè)電磁片通電與斷電時(shí)間間隔的控制電路板，柔性框架的外周固定設(shè)置且均勻分布有若干個(gè)具有尖端結(jié)構(gòu)的楔形角，楔形角的頂角為20?40度且朝后方傾斜，優(yōu)點(diǎn)是有通過(guò)性好，地形適應(yīng)性高且能實(shí)現(xiàn)前進(jìn)和轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軟體機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用棘輪效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軟體機(jī)器人裝置及其工作方法。

背景技術(shù)

科技的進(jìn)步尤其是機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)漸漸在改變?nèi)藗兊纳睢＠缣焐系臒o(wú)人機(jī)已經(jīng)應(yīng)用在了攝影測(cè)繪等領(lǐng)域，無(wú)人潛航器可對(duì)海洋的水文條件進(jìn)行測(cè)試。平時(shí)生活中，掃地機(jī)器人可以代替人們衛(wèi)生清掃的勞動(dòng)。在未來(lái)的發(fā)展中，機(jī)器人將會(huì)扮演更加重要的作用，災(zāi)后搜救領(lǐng)域就是一個(gè)重要的方面。在眾多機(jī)器人中，軟體機(jī)器人因自身重量輕，可變形，體積小的特點(diǎn)，特別適于在復(fù)雜狹小的空間中搜救幸存者。軟體機(jī)器人多是依靠蠕動(dòng)前進(jìn)的，但是這種運(yùn)動(dòng)方式需要較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制，因此需要一種更為簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)軟體機(jī)器人。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種有通過(guò)性好，地形適應(yīng)性高且能實(shí)現(xiàn)前進(jìn)和轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的利用棘輪效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軟體機(jī)器人裝置及其工作方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種利用棘輪效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軟體機(jī)器人裝置，包括多個(gè)橫向依次連接的具有水平伸縮彈性的柔性框架，相鄰的所述的柔性框架之間、前端所述的柔性框架的前端端部和尾端所述的柔性框架的尾端端部均設(shè)置有雙電磁片，所述的雙電磁片為兩個(gè)相互獨(dú)立的電磁片，兩個(gè)所述的電磁片同軸設(shè)置且沿所述的柔性框架的中心軸對(duì)稱分布，前后相鄰的所述的電磁片之間極性相反，同一側(cè)所述的電磁片通過(guò)柔性導(dǎo)線串聯(lián)連接，尾部?jī)蓚?cè)的電磁片上分別設(shè)置有用于控制相應(yīng)側(cè)所述的電磁片通電與斷電時(shí)間間隔的控制電路板，所述的柔性框架的外周固定設(shè)置且均勻分布有若干個(gè)具有尖端結(jié)構(gòu)的楔形角，所述的楔形角的頂角為20-40度且朝后方傾斜。

所述的柔性框架采用橡膠或硅膠制作而成，所述的柔性框架的最小直徑為2 cm且其最大直徑為5 cm，所述的柔性框架的個(gè)數(shù)為5-20個(gè)且依次連接后的整體長(zhǎng)度為10-20cm。

所述的控制電路板為循環(huán)定時(shí)閃燈IC芯片。可定時(shí)控制電磁片的通電和斷電。

所述的楔形角采用耐磨材料制備而成，所述的楔形角與水平面之間的夾角為10-80度。例如鋁制材料。

前端所述的電磁片上設(shè)置有照明燈和攝像頭。攝像頭在照明燈的作用下，可以將前面的畫面通過(guò)控制電路板實(shí)時(shí)傳遞給后方顯示器。

上述棘輪效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軟體機(jī)器人裝置的工作方法，具體步驟如下：

（1）開(kāi)啟電源，通過(guò)控制電路板控制電磁片通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，相鄰的兩個(gè)電磁片產(chǎn)生相反的磁極，在異性相吸的作用下，電磁片相互靠近，壓縮柔性框架，使最前面的柔性框架向后移動(dòng)的過(guò)程中，其上的楔形角卡入基底中阻止其移動(dòng)，在楔形角的棘輪效應(yīng)下，最前面的柔性框架靜止不動(dòng)，而其后邊的柔性框架在磁吸力的作用下向前運(yùn)動(dòng)直至所有的柔性框架壓縮到極限；

（2）通過(guò)控制電路板控制電源停止向電磁片供電，電磁片的磁性消失，柔性框架在彈性回復(fù)力的作用下伸長(zhǎng)，使最后面的柔性框架向后移動(dòng)的過(guò)程中，其上的楔形角卡入基底中阻止其移動(dòng)，在楔形角的棘輪效應(yīng)下，最后面的柔性框架靜止不動(dòng)，而其前面的柔性框架在彈性回復(fù)力的作用下向前運(yùn)動(dòng)直至所有的柔性框架恢復(fù)到初始狀態(tài)；

（3）在步驟（1）和（2）的循環(huán)運(yùn)動(dòng)下，驅(qū)使軟體機(jī)器人裝置向前運(yùn)動(dòng)；