[发明专利]一种多模块差动软体机器人有效
申请号: | 201811514935.6 | 申请日: | 2018-12-12 |
公开(公告)号: | CN109515544B | 公开(公告)日: | 2020-09-04 |
发明(设计)人: | 费燕琼;闵剑;王江北;刘朝雨;万见峰 | 申请(专利权)人: | 上海交通大学 |
主分类号: | B62D57/02 | 分类号: | B62D57/02 |
代理公司: | 上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31317 | 代理人: | 徐红银 |
地址: | 200240 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 模块 差动 软体 机器人 | ||
1.一种多模块差动软体机器人,其特征在于,包括:多个差动运动模块,分别为依次连接的头模块以及尾模块;其中,
每个所述差动运动模块包括:两个充气气囊驱动器以及底板,两个所述充气气囊驱动器设置于所述底板上,两个所述充气气囊驱动器并联排布于所述差动运动模块的左右两侧;
所述头模块还包括:至少两个前脚,所述前脚并排设置在所述头模块的前端;
所述尾模块还包括:至少两个后脚,所述后脚并排设置在所述尾模块的后端;
所述充气气囊驱动器用于通过充气或放气来实现弯曲变形,进而带动所述底板实现弯曲变形,进而带动所述尾模块以及所述头模块依次发生弯曲变形产生运动量进行动作传递来实现机器人的前移;
所述动作传递为后一差动运动模块充气、前一差动运动模块充气、后一差动运动模块放气的动作顺序;
所述充气气囊驱动器用于通过不同的充气量来实现所述差动运动模块的不同运动量;
同一差动运动模块的两个充气气囊驱动器用于通过不同的充气量来实现所述差动运动模块的左右侧运动量不同,进而实现所述机器人的转弯;
所述尾模块的所述后脚在所述气囊驱动器的充气阶段、所述气囊驱动器的放气阶段与地面的摩擦力不同:
在充气阶段,所述后脚的摩擦力小于与所述尾模块连接的所述头模块提供的摩擦力,用于使所述后脚随所述底板的弯曲前移,产生运动量;
在放气阶段,所述后脚的摩擦力大于与所述尾模块连接的所述头模块弯曲提供的拉力,用于使所述后脚不随着所述头模块的弯曲和所述尾模块的伸展发生移动,实现所述运动量的传递;
所述头模块的所述前脚在所述气囊驱动器的充气阶段、所述气囊驱动器的放气阶段与地面的摩擦力不同:
在充气阶段,所述前脚的摩擦力大于与所述头模块连接的所述尾模块提供的摩擦力,使所述前脚不随着所述尾模块的伸展和所述头模块的弯曲发生移动;
在放气阶段,所述后脚的摩擦力大于与所述头模块连接的所述尾模块提供的摩擦力,用于使所述前脚随着底板的伸展发生前移,传递运动量;
所述差动运动模块还包括:中间模块,所述中间模块设置于所述头模块与所述尾模块之间;对应地,
所述充气气囊驱动器用于驱动所述尾模块、所述中间模块以及所述头模块依次发生弯曲变形产生运动量进行动作传递来实现机器人的前移;
所述中间模块包括一个或多个;当所述中间模块包括多个时,多个所述中间模块之间依次连接;
所述尾模块的所述后脚在所述气囊驱动器的充气阶段、所述气囊驱动器的放气阶段与地面的摩擦力不同:
在充气阶段,所述后脚的摩擦力小于与所述尾模块连接的所述中间模块提供的摩擦力,用于使所述后脚随所述底板的弯曲前移,产生运动量;
在放气阶段,所述后脚的摩擦力大于与所述尾模块连接的所述中间模块弯曲提供的拉力,用于使所述后脚不随着所述中间模块的弯曲和所述尾模块的伸展发生移动,实现所述运动量的传递;
所述中间模块的前端,后端在所述气囊驱动器的充气阶段、所述气囊驱动器的放气阶段与地面的摩擦力不同实现所述运动量的传递:
在充气阶段,所述中间模块的后端的摩擦力小于所述中间模块的前端的摩擦力,用于使所述中间模块拉伸所述中间模块的后一模块,当所述后一模块放气时,所述中间模块再次拉伸后端,获得所述后一模块的运动量;
在放气阶段,所述中间模块的后端的摩擦力大于所述中间模块的前一模块的拉伸力,用于使所述中间模块的前端前移,将所述中间模块的运动量传递到所述前一模块;
所述头模块的所述前脚在所述气囊驱动器的充气阶段、所述气囊驱动器的放气阶段与地面的摩擦力不同:
在充气阶段,所述前脚的摩擦力大于与所述头模块连接的所述中间模块提供的摩擦力,用于使所述前脚不随着所述中间模块的伸展和所述头模块的弯曲发生移动;
在放气阶段,所述后脚的摩擦力大于与所述头模块连接的所述中间模块提供的摩擦力,用于使所述前脚随着底板的伸展发生前移,传递运动量。
2.根据权利要求1所述的多模块差动软体机器人,其特征在于,所述底板包括依次设置的:顶层、中间层以及底层;其中,
所述顶层以及所述底层均由橡胶材料制作而成;
所述中间层为不可拉伸中间层。
3.根据权利要求1所述的多模块差动软体机器人,其特征在于,所述充气气囊驱动器包括:多个相互连通的气囊,多个所述气囊通过各自底部的通气槽连为一体。
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