[发明专利]一种气动力软体驱动器控制平台及控制方法

说明书

本发明提供一种气动力软体驱动器控制平台及控制方法，属于软体机器人领域。该控制平台包括：可编程控制的气源、软体导管、气压传感器、控制阀、微控制器、上位机和显示器。该控制平台由上位机控制输入软体驱动器理想变形所对应的正负气压值信号，采用微控制器作为通讯与处理模块，使软体驱动器在可编程控制的气源的驱动下产生预期的变形，同时气压传感器实时监测气体通道内的气压值并反馈于微控制器进行闭环控制，并通过上位机将实时气压值变化显示于显示器。本发明提供的软体驱动器控制平台能够实现多通道正负气压控制，适用于正压驱动、负压驱动和同时需要正负压驱动的软体驱动器，编程空间大，可拓展性好，造价低廉。

技术领域

本发明属于软体机器人领域，尤其涉及一种气动力软体驱动器控制平台及控制方法。

背景技术

与传统刚性机器人相比，软体机器人主要由软材料组成，可以根据不同的外界环境产生相应的变形，具有非常好的环境适应能力和人机交互性，引发了巨大关注。软体机器人在康复医疗、食品加工、管道检测以及军事侦察等领域中有着巨大的应用前景。

鉴于在气动力软体机器人的应用过程中，需要通过气压控制平台进行驱动。针对此问题，本发明提供了一种气动力软体驱动器控制平台，该控制平台可以通过编写程序满足不同气动力软体驱动器对气压控制的需要，有助于气动力软体机器人的设计、应用和推广。

发明内容

本发明提供一种气动力软体驱动器控制平台及控制方法，为气动力软体驱动器的开发提供一种控制平台，能实现多通道正负气压值控制，所述控制平台适用于正负气压驱动的软体驱动器，并通过对控制平台编写计算机程序代码实现气动力软体驱动器不同变形条件下的气压控制。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种气动力软体驱动器控制平台，其用于气动力软体驱动器的控制；所述的控制平台包括可编程控制的气源1、控制阀2、软体导管A3、气压传感器4、软体导管B5、微控制器7、上位机8和显示器9，控制平台的作用对象为内嵌有气体通道的软体驱动器6，软体驱动器6在气压驱动下可以产生预期的变形。

所述的可编程控制的气源1、控制阀2、软体导管A3、气压传感器4、软体导管B5的数量均与软体驱动器6的气体通道数相对应；可编程控制的气源1、控制阀2、软体导管A3、气压传感器4、软体导管B5和软体驱动器6的气体通道依次顺序连接，所述的可编程控制的气源1、控制阀2、气压传感器4和上位机8均与微控制器7连接，显示器9与上位机8连接。

上位机8控制输入软体驱动器6预期变形所对应的正负气压值信号；微控制器7为通讯与处理模块，可编程控制的气源1接收来自微控制器7的控制信号并执行，改变软体驱动器6气体通道中的气压大小，使软体驱动器6在可编程控制的气源1的驱动下达到预期的变形状态；气压传感器4实时监测软体驱动器6气体通道内的气压值并将响应信号反馈于微控制器7进行闭环控制，并通过上位机8将实时的气压值变化趋势以图表等形式通过显示器9显示，控制阀2接收来自微控制器7的控制信号并执行，控制软体驱动器6气体通道与可编程控制的气源1之间气体流通的通断状态，防止气体通道内气压值异常而损害软体驱动器6。

所述的上位机8为笔记本电脑、台式电脑或迷你电脑(如Raspberry Pi或BananaPi)等。

所述的微控制器7为带有控制芯片和若干个I/O口的开发板，如stm32单片机、AVR单片机、Arduino Uno、Arduino Mega等，可以在上位机8的控制程序代码编译软件平台上对微控制器7进行编写程序，同时向上位机8传送数据。

所述的可编程控制的气源1为自行设计的、可编程控制的装置。

所述的软体导管A3和软体导管B5均为硅胶管；所述的软体驱动器6的材质为软材料。

所述的控制平台实现多通道正负气压值控制的工作方法包括以下步骤：