【技术实现步骤摘要】
形状记忆合金驱动的蠕动机器人
本专利技术涉及机器人技术,是利用智能材料驱动柔性材料的机器人结构设计。
技术介绍
如今机器人技术发展迅速,机器人已经被应用于各个领域,但目前常见的机器人大多是由硬质材料构成的刚体机器人。刚体机器人虽具有很高的运动精度,但在以下方面仍然存在不足:在复杂地形缺乏稳定性、灵活性和环境适应性;抓取易碎物体;在狭窄空间内的作业能力受限;输出体积比不高;控制上也较复杂。自然界的生物结构为机器人的设计带来了灵感,结合仿生学的一些结构与理论,将软体生物的柔顺性、运动特点移植到机器人身上,则可以使机器人弥补刚体机器人的缺点。目前软体机器人技术在工业领域及医疗领域已经取得突破进展,比如用于抓取易碎物品的气驱动抓手和用于医疗康复的助力手套等。但是软体机器人也面临很多不足,比如驱动形式比较少、负载较差、控制精度差等,这些问题需要研究者从软体机器人的材料、结构设计及运动控制等方面进行不断的深入研究。目前比较流行的线型驱动及气体驱动型软体机器人需要提及庞大的能源装置及外部传感器并产生噪音,机器人很难应用于狭小空间和实施秘密侦查。
技术实现思路
针对目前软体机器人所存在的问题,本专利技术提出一种基于SMA驱动的蠕动机器人。SMA材料具有形状记忆功能,体积小,功重比大,在驱动中不产生噪音及气味,非常适合应用于微小型机器人的制作。该机器人的躯体是由柔软材料硅胶制作而成,躯体两端的结构并不相同使机器人的两端的摩擦力并不相同。机器人利用躯体在弯曲过程中,躯干两端的摩擦力并不相同而实现蠕动前进。机器人在运动中不产生噪音且运动灵活,较适应用于空间狭小的场所。本专利技术包括 ...
【技术保护点】
1.形状记忆合金驱动的蠕动机器人,其特征在于:本专利技术所制作的机器人由硅胶制作的机器人躯体和形状记忆合金弹簧;机器人可以实现如毛毛虫般的蠕动运动;该方法包括如下步骤:步骤1:参照毛毛虫的躯体构造并结合其运动机理,利用三维软件SolidWorks制作出机器人的躯体图及躯体的模具图;步骤2:利用3D打印技术将树脂材料制作成机器人躯体的模具,将由聚醚醚酮材料制作的约束板用于固定形状记忆合金弹簧,且约束板需要在硅胶浇注前放置在模具中;步骤3:将柔性材料硅胶与凝固剂混合后浇注至模具中,待冷却一段时间后取出机器人躯体;步骤5:将蠕动机器人的部件进行组装。包含:躯体单元和驱动单元;步骤6:根据形状记忆合金弹簧在通电中电阻值的变化,标定出机器人躯体的弯曲角度与形状记忆合金弹簧所对应的电阻值,将电阻值作为机器人的运动控制信息。
【技术特征摘要】
1.形状记忆合金驱动的蠕动机器人,其特征在于:本发明所制作的机器人由硅胶制作的机器人躯体和形状记忆合金弹簧;机器人可以实现如毛毛虫般的蠕动运动;该方法包括如下步骤:步骤1:参照毛毛虫的躯体构造并结合其运动机理,利用三维软件SolidWorks制作出机器人的躯体图及躯体的模具图;步骤2:利用3D打印技术将树脂材料制作成机器人躯体的模具,将由聚醚醚酮材料制作的...
【专利技术属性】
技术研发人员:史震云,潘杰,田加文,黄皓,蒋永瑞,曾松,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。