[发明专利]仿虎甲幼虫的多驱动器软体机器人

说明书

本发明公开了一种仿虎甲幼虫的多驱动器软体机器人，所述多驱动器软体机器人包括依次相连的尾部结构、颈部结构和头部结构，所述尾部结构包括具有爬行能力的多气囊式软体驱动器，所述颈部结构包括具有转向能力的纤维增强式软体驱动器，所述头部结构包括具有咬合能力的SMA驱动器。本发明将三种不同的驱动器结合起来，能够模仿虎甲幼虫在复杂地面环境中完成爬行、转向和咬合运动。

技术领域

本发明涉及软体机器人技术领域，特别是涉及一种仿虎甲幼虫的多驱动器软体机器人。

背景技术

软体机器人是当今机器人技术的新兴热点和未来发展前沿，与传统刚性机器人相比，表现出了前所未有的适应性、灵敏性和敏捷性，并不断地扩充着机器人的应用领域，是机器人未来发展的主要趋势之一。

驱动是软体机器人研究的主要方向之一，当前基于气动、介电高弹体(DE)、离子交换聚合物(IPMC)、记忆合金(SMA)、响应水凝胶等不同类型的驱动方式，开发了各种不同类型的软体机器人。

但是目前开发的各类型软体机器人基本都基于单一驱动器进行设计制作，融合二种或二种以上不同类型驱动器来驱动软体机器人做复杂运动的研究还比较少。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种仿虎甲幼虫的多驱动器软体机器人。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种仿虎甲幼虫的多驱动器软体机器人，以能够模拟虎甲幼虫在复杂环境中完成爬行、转向和咬合运动。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种仿虎甲幼虫的多驱动器软体机器人，所述多驱动器软体机器人包括依次相连的尾部结构、颈部结构和头部结构，所述尾部结构包括具有爬行能力的多气囊式软体驱动器，所述颈部结构包括具有转向能力的纤维增强式软体驱动器，所述头部结构包括具有咬合能力的SMA驱动器。

作为本发明的进一步改进，所述多气囊式软体驱动器包括基板以及位于基板上的若干相互连通气囊，所述多气囊式软体驱动器由气压驱动，根据气囊内气压的变化产生不同程度的弯曲变形。

作为本发明的进一步改进，所述基板末端的底部设有第一倒刺结构。

作为本发明的进一步改进，所述基板的顶端设有安装部，用于固定安装所述纤维增强式软体驱动器。

作为本发明的进一步改进，所述纤维增强式软体驱动器包括中空设置的圆柱形弹性件及缠绕于弹性件上的纤维，所述弹性件和缠绕的纤维形成弹性腔，所述纤维增强式软体驱动器由气压驱动，根据弹性腔内气压的变化产生不同程度的轴向伸缩变形。

作为本发明的进一步改进，所述纤维增强式软体驱动器包括两个弹性腔，两个弹性腔通过不同序列的轴向伸缩变形，可以产生不同的弯曲角度，使得软体机器人转向。

作为本发明的进一步改进，所述SMA驱动器包括外壳、对称安装于外壳头部用于咬合的钳子、安装于钳子旋转轴上的旋转弹簧、安装于外壳内的SMA弹簧、以及安装于SMA弹簧和钳子之间的触发连杆。

作为本发明的进一步改进，所述SMA弹簧在通电加热时产生轴向的伸长，不通电冷却时SMA弹簧会恢复原状，SMA驱动器在SMA弹簧通电时，通过触动触发连杆，使得钳子在旋转弹簧的力的作用下直接闭合，完成咬合的动作。

作为本发明的进一步改进，所述外壳内设有用于抵住触发连杆的突起装置。

作为本发明的进一步改进，所述外壳末端的底部设有第二倒刺结构。

本发明的有益效果是：

本发明将三种不同的驱动器结合起来，能够模仿虎甲幼虫在复杂地面环境中完成爬行、转向和咬合运动；