[发明专利]一种无约束仿生软体节肢机器人及其驱动方法

权利要求书

1.一种无约束仿生软体节肢机器人，包括足肢、驱动组件、集成电路基板和机体；其特征在于：足肢共有2n个，n≥2；其中n个足肢设置在机体的一侧；另n个足肢设置在机体的另一侧；4n个驱动组件均安装在机体上；所述的足肢包括安装质量块、第一液压关节、第二液压关节和足尖垫块；安装质量块与机体固定；第一液压关节的一端与安装质量块固定，另一端与第二液压关节的一端固定；第二液压关节的另一端固定有足尖垫块；第一液压关节的转动轴线竖直设置；第二液压关节的转动轴线水平设置；

所述的第一液压关节与第二液压关节结构相同，均包括端部杆、弹性液囊和弹性带；两根端部杆的内端铰接；弹性液囊设置在两根端部杆内端之间；弹性带的两端与两根端部杆的中部分别固定；

所述的驱动组件包括正电极、负电极和储液囊体；正电极、负电极分别设置在储液囊体的两侧；负电极接地；正电极与集成电路基板上的电压提供设备连接；4n个驱动组件内的储液囊体与4n个弹性液囊分别连通；储液囊体及弹性液囊内装有液体电介质。

2.根据权利要求1所述的一种无约束仿生软体节肢机器人，其特征在于：所述的集成电路基板包括控制器、无线模块和高压发生器；高压发生器的控制接口与控制器连接；高压发生器的4n个输出接口与4n个驱动组件内的正电极分别连接；无线模块的通信接口与控制器连接；无线模块与上位机通信。

3.根据权利要求1所述的一种无约束仿生软体节肢机器人，其特征在于：所述的正电极及负电极的材质均采用离子导电聚丙烯酰胺水凝胶。

4.根据权利要求1所述的一种无约束仿生软体节肢机器人，其特征在于：两根端部杆的内端均设置有与自身轴线成45°角的斜面。

5.根据权利要求1所述的一种无约束仿生软体节肢机器人，其特征在于：所述弹性液囊的材质为硅橡胶；储液囊体的材料采用聚二甲基硅氧烷。

6.根据权利要求1所述的一种无约束仿生软体节肢机器人，其特征在于：所述的液体电介质采用植物变压器油。

7.根据权利要求1所述的一种无约束仿生软体节肢机器人，其特征在于：机体及足尖垫块的材质均采用橡胶。

8.根据权利要求1所述的一种无约束仿生软体节肢机器人，其特征在于：所述的足肢还包括连接套筒；第一液压关节与第二液压关节的相对端分别伸入连接套筒的两端。

9.根据权利要求1所述的一种无约束仿生软体节肢机器人，其特征在于：所述的机体呈长方体状；足肢的内端安装在机体侧部的梯形槽内；各驱动组件安装在机体顶部的圆形槽孔内；集成电路基板安装在机体的顶部。

10.如权利要求1所述的一种无约束仿生软体节肢机器人的驱动方法，其特征在于：包括前后驱动方法、左转驱动方法和右转驱动方法；

前后驱动方法具体如下：

步骤一、依次以2n根足肢作为工作足肢，执行足肢前移动作；足肢前移动作的过程如下：

①.控制工作足肢的第二液压关节对应的驱动组件通电，使得工作足肢的第二液压关节伸展，工作足肢末端的足尖垫块脱离地面；

②.控制工作足肢的第一液压关节对应的驱动组件通电，使得工作足肢的第一液压关节伸展，工作足肢末端的足尖垫块向前移动；

③.控制工作足肢的第二液压关节对应的驱动组件断电，使第二液压关节恢复原状，工作足肢末端的足尖垫块接触地面；

步骤二、控制四条足肢中的第一液压关节对应的驱动组件同步断电，使四个第一液压关节恢复原状，使得机体前移；

步骤三、重复步骤一和二，使得机体持续前进；

左转驱动方法具体如下：

步骤一、依次以右前足肢、右后足肢作为工作足肢，执行足肢前移动作，使得四根足肢均前移；

步骤二、控制右前足肢、右后足肢中的第一液压关节对应的驱动组件同步断电，使右前足肢、右后足肢中的第一液压关节恢复原状，使得机体向左发生偏转；

步骤三、重复步骤一和二，直到转向的幅度达到要求；

右转驱动方法具体如下：

步骤一、依次以左前足肢、左后足肢作为工作足肢，执行足肢前移动作，使得四根足肢均前移；

步骤二、控制左前足肢、左后足肢中的第一液压关节对应的驱动组件同步断电，使左前足肢、左后足肢中的第一液压关节恢复原状，使得机体向右发生偏转；

步骤三、重复步骤一和二，直到转向的幅度达到要求。