一种能量回收型软体机器人及其运动方法技术

一种能量回收型软体机器人及其运动方法，该机器人包括柔性空腔本体，均布在柔性空腔本体外表面的柔性足部，沿软体机器人运动方向从前向后依次设置在柔性空腔本体内的激振器、控制模块和供电模块；其主要的运动结构为多排与柔性空腔本体表面成一定角度的柔性足部，通过控制模块调控，激振器产生一定频率的振动并传递至柔性触角，使其快速的与接触面来回碰撞，在弹力以及接触面摩擦力的作用下，软体机器人会有一个向前的运动行为；该机器人的运动机构外形简洁，制作方便，在运动过程中可以实现能量的回收利用，只需很小的能量输入便可以实现快速的运动行为。并且由于机器人运动结构使用的是柔性材料，该机器人有着良好的环境适应性和人机交互安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种能量回收型软体机器人及其运动方法
本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种能量回收型软体机器人及其运动方法。
技术介绍
传统的机器人大多使用钢铁等金属制做，通常有着特别高的强度和硬度，通过合理的设计，可以实现非常快速的运动速度和极为精细的运动精度。传统机器人在我们日常中的作用非常重要，实现了很多仅仅依靠人类自己难以实现的功能，但是传统机器人也有很多的缺点,目前来说难以克服，例如过高的强度和硬度容易对操作对象造成损伤，机器人本身的制作涉及到了将控制，传感等复杂技术集成为一体的精密加工过程，同时由于要将控制，传感等部分集成到一起，传统机器人大都非常的笨重和庞大，这样大大限制了他们运动方式和运动范围。除此以外，传统机器人主要依靠齿轮，连杆等传动结构的转动或者移动来实现其移动，连续变形等功能，在这种传动方式中，驱动其运动的能量一直处于单向耗散状态，驱动其一次变形能量无法传递至下一次变形，甚至下一次变形还需要额外的能量来抵消之前的变形，这在一定程度上也增加了维持机器人运动所需要的能量。软体机器人由于材料的固有特性，对于复杂环境有着极其优良的适应性，可以主动适应外界环境的变化，并在极端复杂环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能量回收型软体机器人，其特征在于：包括柔性空腔本体(5)，均布在柔性空腔本体(5)外表面的柔性足部(1)，沿软体机器人运动方向从前向后依次设置在柔性空腔本体(5)内的激振器(2)、控制模块(3)和供电模块(4)；所述柔性足部(1)为均布在柔性空腔本体(5)外表面的沿长度方向即沿运动方向的多排柔性触角，柔性触角与柔性空腔本体(5)外表面间成一定角度；所述激振器(2)用于将多种能量转换为振动能，使得柔性足部(1)产生连续不断的变形，从而得软体机器人产生快速的运动行为；所述控制模块(3)为无线控制模块，通过无线的方式来控制软体机器人整个电路的通断以及电流大小；所述供电模块(4)用于为激振器(...

【技术特征摘要】
1.一种能量回收型软体机器人，其特征在于：包括柔性空腔本体(5)，均布在柔性空腔本体(5)外表面的柔性足部(1)，沿软体机器人运动方向从前向后依次设置在柔性空腔本体(5)内的激振器(2)、控制模块(3)和供电模块(4)；所述柔性足部(1)为均布在柔性空腔本体(5)外表面的沿长度方向即沿运动方向的多排柔性触角，柔性触角与柔性空腔本体(5)外表面间成一定角度；所述激振器(2)用于将多种能量转换为振动能，使得柔性足部(1)产生连续不断的变形，从而得软体机器人产生快速的运动行为；所述控制模块(3)为无线控制模块，通过无线的方式来控制软体机器人整个电路的通断以及电流大小；所述供电模块(4)用于为激振器(2)和控制模块(3)供电。2.根据权利要求1所述的一种能量回收型软体机器人，其特征在于：所述柔性足部(1)的材料采用橡胶、硅胶或PDMS柔性材料，或采用变刚度材料。3.根据权利要求1所述的一种能量回收型爬管道软体机器人，其特征在于：组成柔性足部(1)的柔性触角的尺寸参数以及其与柔性空腔本体(5)的夹角均会影响软体机器人的运动性能，但无论柔性触角的尺寸参数是多少，在其与基底平面的夹角不为直角时，只要激振器(2)所产生的驱动力足够大，机器人都能够实现运动，而且夹角为锐角时与夹角为钝角时机器人的运动方向相反。4.根据权利要求1所述的一种能量回收型软体机器人，其特征在于：所述柔性空腔本体(5)为圆柱形、三角柱形、正方体、长方体或不规则形状。5.根据权利要求1所述的一种能...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫英博，刘益伦，刘思雨，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61