[发明专利]基于磁流变液的软体机器人控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于磁流变液的软体机器人控制系统及其控制方法，其中，该软体机器人包括可形变壳体、设置在可形变壳体之内的磁流变液、填充在壳体与磁流变液之间的可形变填充材料，对应软体机器人设置有磁场发生装置，该控制系统包括：运动参数检测模块，运动参数检测模块对应软体机器人设置，运动参数检测模块用于检测软体机器人的运动参数；控制模块，控制模块分别与运动参数检测模块和磁场发生装置相连，控制模块用于根据软体机器人的运动参数生成磁场控制信号，并根据磁场控制信号调整磁场发生装置所产生的磁场的强度和/或方向以相应地对软体机器人的运动进行控制。根据本发明的控制系统，能够提高软体机器人的灵活性和可控性。

技术领域

本发明涉及软体机器人控制技术领域，特别涉及一种基于磁流变液的软体机器人控制系统和一种基于磁流变液的软体机器人控制方法。

背景技术

目前，应用在医疗领域的机器人要求微型化，灵活、安全，例如可以用来诊断人体肠道疾病或者运输药物等。刚性机器人很难做到这些，而基于磁流变液的软体机器人可以很好地满足这些要求。

磁流变液是一种具有很大研究价值的智能材料，在外加磁场的作用下，能产生电磁力，作为软体机器人的动力来源，并能在毫秒级的时间内完成固态和液态的相互转换。磁流变液软体机器人内无刚性结构，可变形的柔性身体，在外加磁场产生的电磁力作用下，实现滚动运动，可灵活翻越障碍以及通过狭窄的空间。目前磁流变液软体机器人以及其控制系统的研究相当匮乏，对于运动的灵活性、可控性还没有很好的解决方案。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决当前难以对软体机器人进行有效控制的技术问题，为此，本发明的一个目的在于提出一种基于磁流变液的软体机器人控制系统，能够方便有效地控制软体机器人进行运动，提高软体机器人的灵活性和可控性。

本发明的第二个目的在于提出一种基于磁流变液的软体机器人控制方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种基于磁流变液的软体机器人控制系统，其中，所述软体机器人包括可形变壳体、设置在所述可形变壳体之内的磁流变液、填充在所述壳体与所述磁流变液之间的可形变填充材料，对应所述软体机器人设置有磁场发生装置，所述磁场发生装置用于产生磁场以使所述软体机器人运动，所述控制系统包括：运动参数检测模块，所述运动参数检测模块对应所述软体机器人设置，所述运动参数检测模块用于检测所述软体机器人的运动参数；控制模块，所述控制模块分别与所述运动参数检测模块和所述磁场发生装置相连，所述控制模块用于根据所述软体机器人的运动参数生成磁场控制信号，并根据所述磁场控制信号调整所述磁场发生装置所产生的磁场的强度和/或方向以相应地对所述软体机器人的运动进行控制。

根据本发明实施例的基于磁流变液的软体机器人控制系统，通过运动参数检测模块检测软体机器人的运动参数，通过控制模块根据软体机器人的运动参数生成磁场控制信号，并根据磁场控制信号调整磁场发生装置所产生的磁场的强度和/或方向以相应地对软体机器人的运动进行控制，由此，能够方便有效地控制软体机器人进行运动，提高了软体机器人的灵活性和可控性。

另外，根据本发明上述实施例提出的基于磁流变液的软体机器人控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述控制模块包括：数据分析处理单元，所述数据分析处理单元与所述运动参数检测模块相连，所述数据分析处理单元用于根据所述运动参数得到参考电流输出值；主控制器，所述主控制器与所述数据分析处理单元相连，所述主控制器用于对所述参考电流输出值进行转换；磁场调节装置，所述磁场调节装置分别与所述主控制器和所述磁场发生装置相连，所述磁场调节装置用于根据转换后的参考电流输出值生成所述磁场控制信号。