[发明专利]一种仿生软体翻滚机器人有效
申请号: | 201911020409.9 | 申请日: | 2019-10-25 |
公开(公告)号: | CN110774292B | 公开(公告)日: | 2021-01-12 |
发明(设计)人: | 王江北;费燕琼;刘朝雨;刘佳鹏;张文明 | 申请(专利权)人: | 上海交通大学 |
主分类号: | B25J11/00 | 分类号: | B25J11/00 |
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;赵楠 |
地址: | 200240 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 仿生 软体 翻滚 机器人 | ||
1.一种仿生软体翻滚机器人,其特征在于,包括一正三棱柱形壳体,所述正三棱柱形壳体包括第一侧面、第二侧面及第三侧面,所述正三棱柱形壳体内设有与外界连通的气动软体弯曲驱动机构,所述气动软体弯曲驱动机构通过充气和放气使所述正三棱柱形壳体的三个侧面按照次序进行弯曲变形;其中,
所述第一侧面通过充气产生向内的小程度弯曲变形,所述第二侧面和所述第三侧面通过充气产生向内的大程度弯曲变形,使所述正三棱柱形壳体的前、后棱边收拢,在重力的作用下产生翻滚运动,所述第二侧面和所述第三侧面通过放气恢复初始形状,所述第一侧面通过放气恢复初始形状,完成一个周期的翻滚运动,下一个翻滚运动周期与之相同,实现所述机器人的翻滚运动。
2.根据权利要求1所述的一种仿生软体翻滚机器人,其特征在于,所述气动软体弯曲驱动机构包括第一气动软体弯曲驱动器、第二气动软体弯曲驱动器、第三气动软体弯曲驱动器、第一气动软管、第二气动软管、第三气动软管;其中:
所述第一气动软体弯曲驱动器设置于所述第一侧面的内表面上,所述第二气动软体弯曲驱动器设置于所述第二侧面的内表面上,所述第三气动软体弯曲驱动器设置于所述第三侧面的内表面上;
所述第一气动软体弯曲驱动器包括第一气囊,所述第一气囊的进气口和出气口分别连接所述第一气动软管一端,所述第一气动软管另一端用于接通外部气源或大气,实现所述第一气动软体弯曲驱动器的充气或放气;
所述第二气动软体弯曲驱动器包括第二气囊,所述第二气囊的进气口和出气口连接所述第二气动软管一端,所述第二气动软管的另一端连接用于接通外部气源或大气,实现所述第二气动软体弯曲驱动器的充气或放气;
所述第三气动软体弯曲驱动器包括第三气囊,所述第三气囊的进气口和出气口连接所述第三气动软管一端,所述第三气动软管的另一端用于接通外部气源或大气,实现所述第三气动软体弯曲驱动器的充气或放气;
通过向所述第一气动软体弯曲驱动器、所述第二气动软体弯曲驱动器和/或所述第三气动软体弯曲驱动器的充气和/或放气,使所述正三棱柱形壳体的三个侧面进行弯曲变形,以实现所述仿生软体翻滚机器人的翻滚运动。
3.根据权利要求2所述的一种仿生软体翻滚机器人,其特征在于,所述第一气囊的结构为空心半圆柱形,通过向所述第一气动软体弯曲驱动器的所述第一气囊充气,使所述第一气动软体弯曲驱动器向其半圆柱侧平面的方向弯曲,通过对所述第一气囊放气使所述第一气动软体弯曲驱动器恢复初始形状;
所述第二气囊的结构为空心半圆柱形,通过向所述第二气动软体弯曲驱动器的所述第二气囊充气,使所述第二气动软体弯曲驱动器向其半圆柱侧平面的方向弯曲,通过对第二气囊放气使所述第二气动软体弯曲驱动器恢复初始形状;
所述第三气囊的结构为空心半圆柱形,通过向所述第三气动软体弯曲驱动器的所述第三气囊充气,使所述第三气动软体弯曲驱动器向其半圆柱侧平面的方向弯曲,通过对所述第三气囊放气使所述第三气动软体弯曲驱动器恢复初始形状。
4.根据权利要求3所述的一种仿生软体翻滚机器人,其特征在于,所述第一气动软体弯曲驱动器的所述第一气囊的半圆柱侧平面设有柔性不可伸缩层,用以限制所述第一气动软体弯曲驱动器的伸长变形并增大弯曲变形;
所述第二气动软体弯曲驱动器的所述第二气囊的半圆柱侧平面设有柔性不可伸缩层,用以限制所述第二气动软体弯曲驱动器的伸长变形并增大弯曲变形;
所述第三气动软体弯曲驱动器的所述第三气囊的半圆柱侧平面设有柔性不可伸缩层,用以限制所述第三气动软体弯曲驱动器的伸长变形并增大弯曲变形。
5.根据权利要求4所述的一种仿生软体翻滚机器人,其特征在于,所述第一气动软体弯曲驱动器的所述第一气囊的材料采用弹性纺织材料,所述柔性不可伸缩层设置于所述弹性纺织材料上;
所述第二气动软体弯曲驱动器的所述第二气囊的材料采用弹性纺织材料,所述柔性不可伸缩层设置于所述弹性纺织材料上;
所述第三气动软体弯曲驱动器的所述第三气囊的材料采用弹性纺织材料,所述柔性不可伸缩层设置于所述弹性纺织材料上。
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