柔性脊柱、其制造方法、计算方法及机械鼠技术

本发明专利技术公开了一种柔性脊柱，涉及仿生机器人的技术领域，其包括脊柱本体、导管以及控制装置；脊柱本体设置有内腔，在内腔中设置有分割部，分割部将内腔分割为至少三个相互独立的腔室，各腔室绕一轴线分布；每个腔室至少联通一根导管，导管的另一端联通控制装置；控制装置通过导管向不同的腔室供气或供液并且控制各腔室内的流体压力以控制脊柱本体的姿态。本发明专利技术的柔性脊柱解决了现有的仿生机械鼠在运行时电机存在噪声进而干扰试验的问题。基于上述柔性脊柱，本发明专利技术还公开了一种制造方法，计算方法和机械鼠。

Flexible spine, its manufacturing method, calculation method and mechanical mouse

【技术实现步骤摘要】
柔性脊柱、其制造方法、计算方法及机械鼠
本专利技术涉及仿生机器人的
，具体涉及一种柔性脊柱、其制造方法、计算方法及机械鼠。
技术介绍
实验鼠大量运用于生物学家与神经学家的实验中。在进行实验鼠的社交性实验时，需要对多只实验鼠进行训练，工作繁琐而重复。然而实验鼠实验具有不可控、不可重复和不可预测等诸多缺点，因此需要设计出仿生机器鼠用以代替部分实验鼠，以减小训练实验鼠所需时间，同时使用机器鼠还具有可控性、可重复性和可预测性等优点。在目前机器鼠的设计中，其脊柱部分采用的都是直流电机，灵活度低，与真鼠脊柱运动姿态有很大差异。并且电机运行时有噪声，当进行生物实验时，无法辨别实验鼠的行为是由于机器鼠的行为动作引起的，还是由于电机噪声所引起的。这并不利于进行实验鼠行为实验。
技术实现思路
针对电机运行时的噪声问题，本专利技术的目的之一是提供一种柔性脊柱，其包括脊柱本体、导管以及控制装置；所述脊柱本体设置有内腔，在所述内腔中设置有分割部，分割部将所述内腔分割为至少三个相互独立的腔室，各所述腔室绕一轴线分布；每个腔室至少联通一根所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性脊柱，其特征在于：包括脊柱本体、导管以及控制装置；所述脊柱本体设置有内腔，在所述内腔中设置有分割部，分割部将所述内腔分割为至少三个相互独立的腔室，各所述腔室绕一轴线分布；每个腔室至少联通一根所述导管，所述导管的另一端联通所述控制装置；控制装置通过所述导管向不同的所述腔室供气或供液并且控制各所述腔室内的流体压力以控制所述脊柱本体的姿态。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性脊柱，其特征在于：包括脊柱本体、导管以及控制装置；所述脊柱本体设置有内腔，在所述内腔中设置有分割部，分割部将所述内腔分割为至少三个相互独立的腔室，各所述腔室绕一轴线分布；每个腔室至少联通一根所述导管，所述导管的另一端联通所述控制装置；控制装置通过所述导管向不同的所述腔室供气或供液并且控制各所述腔室内的流体压力以控制所述脊柱本体的姿态。


2.根据权利要求1所述的柔性脊柱，其特征在于，所述脊柱本体呈带有褶皱的气动网格结构。


3.根据权利要求2所述的柔性脊柱，其特征在于，所述分割部呈十字形以将所述内腔分割为4个相互独立的腔室，各所述腔室的尺寸一致，所述轴线为所述脊柱本体的中轴线。


4.根据权利要求1所述的柔性脊柱，其特征在于，所述控制装置包括高压气缸、阀门以及控制模块；所述导管通过所述阀门连接所述高压气缸；所述腔室还单独连接有所述阀门，每个所述腔室联通有两个阀门；所述控制模块和所述阀门建立信号连接，所述控制阀门用于控制阀门的启闭。


5.根据权利要求4所述的柔性脊柱，其特征在于，所述控制模块包括上位机、下位机、角度传感器以及气压传感器，所述下位机与所述角度传感器、所述气压传感器以及所述阀门建立信号连接；
所述角度传感器用于检测所述脊柱本体的自由端的位姿；所述气压传感器用于检测所述腔室中的气压值；
上位机，用于对所述脊柱本体的当前位姿和目标位姿并进行解算以得到目标倾角，并将目标倾角发送至所述下位机；
所述下位机，其用于接收所述角度传感器和所述气压传感器的信号并转换为所述当前位姿并发送至所述上位机，接收所述目标倾角并进行解算以控制所述阀门。


6.根据权利要求5所述的柔性脊柱，其特征在于，“接收所述目标倾角并进行解算以控制所述阀门”是基于串级PID调节进行的，所述串级PID调节包括角度环和气压环；角度环将所述目标倾角作为其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴家汐，钟汕林，乔红，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11