[發明專利]一種水上柔性機器人

在審

• 申請號: 202011200068.6
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112373631A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 吳一川;彭倍;趙云珂;王鵬;周吳
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63H1/32
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

本發明公開了一種水上柔性機器人，涉及機器人技術領域，包括：軀干以及設置在軀干下端的前腿和后腿，軀干靠近前腿的一端向下彎曲，軀干包括：可以周期性伸縮的主動柔性件以及設置在主動柔性件下表面的被動柔性件，前腿和后腿遠離軀干的一端分別設有槳板，槳板的一端設置在對應的前腿或者后腿上，槳板的另一端向對應的前腿或者后腿遠離軀干的方向延伸，該機器人可以提高現有水上微型機器人的靈活性、穩定性及效率。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種水上柔性機器人。

背景技術

在微型機器人領域的探索過程中，我們發現在陸地上的行為技術相比較與水上已經略顯成熟，在水上這一環境上微型機器人的適應能力較弱，所以這是當前微型機器人科學領域亟待解決的關鍵問題之一。水上環境和陸地環境不同，水上微型機器人的平衡穩定性與其靈活性往往很難兼顧，從而限制了水上微型機器人的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水上柔性機器人，以提高現有水上微型機器人的靈活性、穩定性及效率。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種水上柔性機器人，包括：軀干以及設置在軀干下端面的前腿和后腿，軀干靠近前腿的一端向下彎曲，軀干包括：可以周期性伸縮的主動柔性件以及設置在主動柔性件下表面的被動柔性件，前腿和后腿遠離軀干的一端分別設有槳板，槳板的一端設置在對應的前腿或者后腿上，槳板的另一端向對應的前腿或者后腿遠離軀干的方向延伸。

該水上柔性機器人的軀干采用由柔性材質制得的主動柔性件和被動柔性件組成，柔性材質較柔軟，制作工藝簡單，能降低機器人的自重，有利于其在水面上漂浮，機器人運動靈活性高；主動柔性件可以在外力作用下周期性伸長和縮短，該外力可以采用光能、電能或溫度等，主動柔性件周期性伸長或者縮短時，被動柔性件也隨主動柔性件向底部彎曲或舒張，由于軀干的前端向下彎曲，則主動柔性件的周期性伸縮變成機器人軀干前端周期性上下拍動，進而帶動前腿前后滑動，通過槳板劃水使機器人向前移動。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，前腿和后腿的下端設有疏水支撐板。

在前腿和后退的下端分別設置疏水支撐板，疏水支撐板可以增強機器人下端的重量和支撐面積，從而增強整個機器人的平衡穩定性，并且由于為該支撐板疏水，可以保證機器人更好的漂浮在水面上。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，疏水支撐板上設有多個通孔。

疏水支撐板上開設通孔，可以減輕疏水支撐板的重量，進而減輕整個機器人的自重。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，槳板和疏水支撐板均采用固化碳纖維板。

槳板和疏水支撐板均采用固化纖維板，固化纖維板重量輕且疏水性好。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，前腿整體呈“C”型結構，前腿包括：第一連接板、第二連接板以及設置在第一連接板和第二連接板之間的第一支腿，第一連接板設置在被動柔性件上，第一支腿豎直設置，第二連接板垂直設置在第一支腿遠離第一連接板的一端，第二連接板的下表面設有疏水支撐板，第一連接板與第一支腿傾斜設置，傾斜角度與軀干前端的彎曲角度相適應。

前腿成“C”型結構，并且“C”型結構開口與機器人的前進方向相反，上端的第一連接板可以很好的將前腿固定在軀干上，增強前腿和軀干的接觸面積，增強連接處的穩定性，中間第一支腿將軀干支撐起來，使軀干遠離水面，下端的第二連接板可以平衡機器人上下端重量，并為疏水支撐板提供較大的安裝面積，保證連接穩定性，前腿采用非導電性的材質，以避免發明短路。