[发明专利]一种基于仿生原理的多用途机器人

说明书

本发明公开一种基于仿生原理的多用途机器人，包括机器人主体、运动驱动装置、柔性鳍、感应装置和导航通讯天线，所述机器人主体包括主控制舱以及设置于主控制舱的中轴线上的主体框架，所述主体框架的左右两侧对称设置有两组运动驱动装置，每组所述运动驱动装置上均设置有柔性鳍，所述主控制舱分别与运动驱动装置、感应装置和导航通讯天线通信连接，用于实时规划前往目的地的路径并根据规划路径驱动运动驱动装置协调摆动带动柔性鳍做周期向前或后平移的正弦曲面波动运动。本发明机器人适用范围广，且结构简单、控制灵活。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种基于仿生原理的多用途机器人。

背景技术

机器人是一个复杂的无人系统，用以代替人类进行复杂、艰苦甚至危险的工作，它涉及到电子、计算机、流体、结构、材料、液压、水声、光学、电磁、导航控制等多门学科。从工业自动化生产流水线到家用服务型机器人，从海洋资源、煤矿资源开发到太空探索，从野外侦察到灾害救援，机器人几乎到处可见。对于未知环境的探索充满着不稳定因素，人工探索危险性大，稍有不慎，甚至会付出生命代价。因此，机器人在未知环境的探索和开发中同样发挥着重要的作用。目前，国内外对于水陆两栖机器人的研究尚处于起步阶段，水陆两栖机器人存在如下问题：

1.大多采用的是履带式或足式轮式，使用范围受限；

2.结构复杂；

3.响应灵活度不足。

因此，亟需能够在水下、沼泽、沙漠、草地、冰面、冰下、雪地、砾石滩涂和陆地等多地自由活动，且结构简单、控制方式灵活的的多栖机器人。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种基于仿生原理的多用途机器人。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于仿生原理的多用途机器人，包括：机器人主体、运动驱动装置、柔性鳍、感应装置和导航通讯天线，所述机器人主体包括主控制舱以及设置于主控制舱的中轴线上的主体框架，所述机器人主体的外表面设置有蒙皮，所述主体框架的左右两侧对称设置有运动驱动装置，每组所述运动驱动装置上均设置有柔性鳍，所述主控制舱的前后两侧对称设置有感应装置，所述感应装置用于检测机器人主体与障碍物距离信息；所述主控制舱上设置有导航通讯天线，所述导航通讯天线用于实时收发远程遥控指令和机器人的当前状态信息，同时接收卫星定位信息；所述主控制舱分别与运动驱动装置、感应装置和导航通讯天线通信连接，用于接收的数据信息进行分析处理，并根据处理结果驱动运动驱动装置协调摆动带动柔性鳍做周期向前或后平移的正弦曲面波动运动。

优选地，所述主控制舱包括外壳、中央控制器、水深/环境感知传感器、姿态控制动力系统、姿态传感器、浮力调节器和电池组，所述水深/环境感知传感器用于对机器人本体所处深度/环境进行感知；所述姿态控制动力系统用于对机器人本体的姿态进行控制；所述姿态传感器用于获取机器人本体的姿态信息；所述浮力调节器用于控制浮力；所述电池组用于为系统提供能源，也是姿态调节控制的质量块；所述中央处理单元用于运动驱动装置、感应装置、导航通讯天线、水深/环境感知传感器、姿态控制动力系统姿态传感器、浮力调节器和电池组之间的信息协同与决策。

优选地，所述外壳包括第一壳体、第二壳体和第三壳体，所述第一壳体与第二壳体之间、以及第二壳体与第三壳体之间均为可拆卸连接。

优选地，所述运动驱动装置由若干组舵机和舵机驱动杆构成，所述舵机设置于机器人主体上，所述舵机驱动杆的一端与舵机的输出轴连接，另一端与柔性鳍连接。

优选地，所述柔性鳍的鳍面运动规律应满足如下函数关系：