磁流变液软体机器人和磁流变液软体机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种磁流变液软体机器人和磁流变液软体机器人系统，磁流变液软体机器人包括：可形变壳体；设置在可形变壳体之内的磁流变液单元；多个弹性件，多个弹性件连接在磁流变液单元的外壁与可形变壳体的内壁之间。根据本发明专利技术的磁流变液软体机器人，能够实现滚动运动，运动的灵活性和可控性较高。

Magneto rheological fluid software robot and magnetorheological fluid software robot system

The invention discloses a magnetorheological fluid software robot and a magnetorheological fluid software robot system. The magnetorheological fluid software robot includes: a deformable shell; a magnetorheological fluid unit arranged within the deformable shell; a plurality of elastic parts, and a plurality of elastic parts connected to the outer wall of the magnetorheological fluid unit and the inner wall of the deformable shell. Between. According to the present invention, the magnetorheological fluid software robot can realize rolling motion with high flexibility and controllability.

【技术实现步骤摘要】
磁流变液软体机器人和磁流变液软体机器人系统
本专利技术涉及软体机器人
，特别涉及一种磁流变液软体机器人和一种磁流变液软体机器人系统。
技术介绍
在机器人迅速发展的今天，各类先进的机器人层出不穷，但由于其大都由刚性结构组成，在很多特殊的工作场景无法运动自如。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决目前的机器人运动的灵活性、可控性差的技术问题。为此，本专利技术的目的在于提出一种磁流变液软体机器人，能够实现滚动运动，运动的灵活性和可控性较高。本专利技术的另一个目的在于提出一种磁流变液软体机器人系统。为达到上述目的，本专利技术提出了一种磁流变液软体机器人，包括：可形变壳体；设置在所述可形变壳体之内的磁流变液单元；多个弹性件，多个所述弹性件连接在所述磁流变液单元的外壁与所述可形变壳体的内壁之间。根据本专利技术实施例的磁流变液软体机器人，由可形变壳体、设置在可形变壳体之内的磁流变液单元，以及连接在磁流变液单元的外壁与可形变壳体的内壁之间的多个弹性件构成，能够在施加磁场时实现滚动运动，运动的灵活性和可控性较高。另外，根据本专利技术上述实施例提出的磁流变液软体机器人还可以具有如下附加的技术特征：其中，在所述磁流变液软体机器人未被施加磁场时，所述可形变壳体呈球状，所述磁流变液单元处于所述可形变壳体中心。根据本专利技术的一个实施例，所述弹性件为弹簧。进一步地，所述弹性件为非铁磁性弹簧。根据本专利技术的一个实施例，所述可形变壳体为弹性壳体。为达到上述目的，本专利技术还提出了一种磁流变液软体机器人系统，包括：上述磁流变液软体机器人；磁场发生装置，所述磁场发生装置对应所述磁流变液软体机器人设置，所述磁场发生装置用以在所述磁流变液软体机器人所在的区域产生磁场，以控制所述磁流变液软体机器人滚动运动。根据本专利技术实施例的磁流变液软体机器人系统，通过对应磁流变液软体机器人设置的磁场发生装置在磁流变液软体机器人所在的区域产生磁场，以控制磁流变液软体机器人滚动运动，从而能够实现磁流变液软体机器人的滚动运动，且使得磁流变液软体机器人运动的灵活性和可控性较高。另外，根据本专利技术上述实施例提出的磁流变液软体机器人系统还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一个实施例，所述磁场发生装置包括亥姆霍兹线圈。根据本专利技术的一个实施例，所述磁场发生装置为多个，多个所述磁场发生装置所产生的磁场的方向不同。附图说明图1为根据本专利技术一个实施例的磁流变液软体机器人的结构示意图；图2为根据本专利技术一个实施例的磁流变液软体机器人系统的结构示意图；图3为根据本专利技术一个实施例的磁流变液软体机器人被施加磁场后的状态示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面结合附图来描述本专利技术实施例的磁流变液软体机器人和磁流变液软体机器人系统。如图1所示，本专利技术实施例的磁流变液软体机器人10包括可形变壳体11、设置在可形变壳体之内的磁流变液单元12和多个弹性件13，其中，多个弹性件13连接在磁流变液单元12的外壁与可形变壳体11的内壁之间。磁流变液单元12由磁流变液构成，在磁流变液软体机器人10未被施加磁场时，可形变壳体11呈球状，磁流变液单元12处于可形变壳体11中心。在本专利技术的一个实施例中，可形变壳体11可由柔性材料构成，在磁流变液软体机器人10未被施加磁场时，通过多个弹性件13的支撑，使得可形变壳体11呈球状，并可使得磁流变液单元12处于可形变壳体11中心。进一步地，可形变壳体11为弹性壳体，弹性壳体原状呈球状，通过壳体本身的弹性和弹性件13的支撑，进一步保障了在磁流变液软体机器人10未被施加磁场的情况下可形变壳体11的上述形状和磁流变液单元12的上述位置。在本专利技术的一个实施例中，弹性件13为弹簧。参照图3，当通过磁场发生装置在磁流变液软体机器人10所在的区域产生磁场时，磁流变液软体机器人内部的磁流变液单元12可受到沿磁场方向的电磁力，该电磁力的作用下，可形变壳体11之内的磁流变液单元12挤压弹簧，磁流变液单元12发生重心位置的变化。同时，磁流变液软体机器人10受到可形变壳体11表面与环境表面接触时沿磁场相反方向的摩擦力。在电磁力、磁流变液单元12的重力、上述摩擦力的共同作用下可产生转矩，进而使磁流变液软体机器人10沿磁场方向进行滚动运动。参照图2，当磁场消失时，在弹簧的反作用力下，磁流变液单元12可回到可形变壳体11的中心位置。在本专利技术的一个实施例中，磁场发生装置包括亥姆霍兹线圈，通过亥姆霍兹线圈能够产生较均匀的磁场，使磁流变液软体机器人10运动平稳。在本专利技术的一个实施例中，弹性件为非铁磁性弹簧，从而可避免磁场与弹簧之间的作用力影响磁流变液软体机器人10的控制参数和运动状态。在本专利技术的一个实施例中，磁场发生装置为多个，多个磁场发生装置所产生的磁场的方向不同，通过向磁流变液软体机器人10在不同时间施加不同方向的磁场，能够实现磁流变液软体机器人10的转向。例如可在磁流变液软体机器人10的四周各设置一个所产生的磁场的方向朝向磁流变液软体机器人10的磁场发生装置。其中，可通过逻辑电路控制多个磁场发生装置产生磁场的时序。根据本专利技术实施例的磁流变液软体机器人，由可形变壳体、设置在可形变壳体之内的磁流变液单元，以及连接在磁流变液单元的外壁与可形变壳体的内壁之间的多个弹性件构成，能够在施加磁场时实现滚动运动，运动的灵活性和可控性较高。本专利技术实施例的磁流变液软体机器人在运动时需克服自身惯性力，并且该惯性力可对磁流变液软体机器人运动起到软启、停的作用，不会产生速度突变。另外，除了通过设置多个磁场发生装置来控制磁流变液软体机器人的运动方向外，还可通过改变磁场强度来控制磁流变液软体机器人的运动速度，进一步提高了磁流变液软体机器人的可控性和灵活性。上述实施例的磁流变液软体机器人类似于水珠，不仅运动灵活，而且身体可发生一定程度的形变。通过将磁流变液软体机器人微型化设置，能够使其进入狭窄的环境甚至是人体肠道、血管中，从而可对人体疾病进行诊断和治疗。对应上述实施例，本专利技术还提出一种磁流变液软体机器人系统。如图2所示，本专利技术实施例的磁流变液软体机器人系统，包括本专利技术上述实施例提出的磁流变液软体机器人10和磁场发生装置20。磁场发生装置20对应磁流变液软体机器人10设置，磁场发生装置20用以在磁流变液软体机器人10所在的区域产生磁场，以控制磁流变液软体机器人10滚动运动。如图3所示，当通过磁场发生装置20在磁流变液软体机器人10所在的区域产生磁场时，磁流变液软体机器人内部的磁流变液单元12可受到沿磁场方向的电磁力，该电磁力的作用下，可形变壳体11之内的磁流变液单元12挤压弹簧，磁流变液单元12发生重心位置的变化。同时，磁流变液软体机器人10受到可形变壳体11表面与环境表面接触时沿磁场相反方向的摩擦力。在电磁力、磁流变液单元12的重力、上述摩擦力的共同作用下可产生转矩，进而使磁流变液软体机器人10沿磁场方向进行滚动运动。参照图2，当磁场消失时，在弹簧的反作用力下，磁流变液单元12可回到可形变壳体11的中心位置。在本专利技术的一个实施例中，磁场本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁流变液软体机器人，其特征在于，包括：可形变壳体；设置在所述可形变壳体之内的磁流变液单元；多个弹性件，多个所述弹性件连接在所述磁流变液单元的外壁与所述可形变壳体的内壁之间。

【技术特征摘要】
1.一种磁流变液软体机器人，其特征在于，包括：可形变壳体；设置在所述可形变壳体之内的磁流变液单元；多个弹性件，多个所述弹性件连接在所述磁流变液单元的外壁与所述可形变壳体的内壁之间。2.根据权利要求1所述的磁流变液软体机器人，其特征在于，在所述磁流变液软体机器人未被施加磁场时，所述可形变壳体呈球状，所述磁流变液单元处于所述可形变壳体中心。3.根据权利要求1所述的磁流变液软体机器人，其特征在于，所述弹性件为弹簧。4.根据权利要求3所述的磁流变液软体机器人，其特征在于，所述弹性件为非铁磁性弹簧。5.根据权利要求1所述的磁流变液软体机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新华，赵欣，王宁宁，张晓辉，史耀，王坤，司广志，杨玉平，侯舒文，田江先锋，陈文杰，武子清，孙君令，李沛阳，万淼，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32