一种仿生爬行机器人及其自主控制方法技术

本发明专利技术公开一种以尺蠖运动为蓝本的仿生爬行机器人及其控制方法，主要包括头部结构、中间连接单元和尾部结构，头部结构与尾部结构由中间连杆和形状记忆合金弹簧实现连接。通过三根形状记忆合金弹簧不同时序的伸缩提供动力，依靠机器人头部、尾部结构所产生摩擦力不同，以确保机器人运动的实现，连杆两端的球状关节及短轴可实现运动方向的转动同时又避免非运动方向的转动。本发明专利技术结构较为简单，易于控制，可搭载相应的传感器或辅助设备可实现对复杂地形或环境的探测、救援、集群运动等功能。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生爬行机器人及其自主控制方法
本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种仿生爬行机器人及其自主控制方法。
技术介绍
尺蠖运动具有灵活性高、控制简单的特点，可以满足复杂多变的场景需求，对环境的适应性高。仿生爬行机器人以尺蠖运动模式为仿生典型，其构型与控制较为简单，成本较低，同时具有较出色的平稳性，可用于复杂环境的探测、搜索、集群编队运动等场合，因此研制出一种仿生爬行机器人及其自主控制方法是亟需必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种稳定性好、结构与控制简单的仿生爬行机器人并构建集群控制方式。为了达到上述目的，本专利技术从仿生运动功能的角度出发，以尺蠖爬行特性为基础，设计了一种仿生爬行机器人及其自主控制方法，并通过机器人之间信息交互实现指令信息传递。本专利技术的具体技术方案如下：一种仿生爬行机器人，包括头部结构、中间连接单元、尾部结构，其特征在于，还包括形状记忆合金弹簧，形状记忆合金弹簧设置为三根，并形状记忆合金弹簧与中间连接单元设置在头部结构与尾部结构之间，所述中间连接单元包括中间连杆和左右两端的球状关节，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生爬行机器人，包括头部结构、中间连接单元、尾部结构，其特征在于，还包括形状记忆合金弹簧（4），形状记忆合金弹簧（4）设置为三根，并形状记忆合金弹簧（4）与中间连接单元设置在头部结构与尾部结构之间，所述中间连接单元包括中间连杆（3）和左右两端的球状关节（302），所述球状关节（302）上分别设置有短轴（301），并中间连接单元内部贯穿设有连杆内孔（303），所述中间连杆（3）内部为中空设置；/n所述头部结构包括密封盖（1）、头部结构半球壳体（2）和控制单元（7），头部结构半球壳体（2）包括两个半球体，并两个半球体通过连接轴（201）配合成一体，头部结构半球壳体（2）顶部设有球形凹槽（2...

【技术特征摘要】
1.一种仿生爬行机器人，包括头部结构、中间连接单元、尾部结构，其特征在于，还包括形状记忆合金弹簧（4），形状记忆合金弹簧（4）设置为三根，并形状记忆合金弹簧（4）与中间连接单元设置在头部结构与尾部结构之间，所述中间连接单元包括中间连杆（3）和左右两端的球状关节（302），所述球状关节（302）上分别设置有短轴（301），并中间连接单元内部贯穿设有连杆内孔（303），所述中间连杆（3）内部为中空设置；
所述头部结构包括密封盖（1）、头部结构半球壳体（2）和控制单元（7），头部结构半球壳体（2）包括两个半球体，并两个半球体通过连接轴（201）配合成一体，头部结构半球壳体（2）顶部设有球形凹槽（204），球形凹槽（204）顶端存在圆柱形的布线孔（205），头部结构半球壳体（2）上设有弹簧安装孔（202），以及头部结构半球壳体（2）上设有对称设置的导向槽（203）以确保中间连接单元上的球状关节（302）转动；
所述尾部结构包括密封盖（1）、尾部结构半球壳体（5）和动力源（6），尾部结构半球壳体（5）包括两个半球体，并两个半球体通过连接轴（201）配合成一体，尾部结构半球壳体（5）顶部设有球形凹槽（204），球形凹槽（204）顶端存在圆柱形的布线孔（205），尾部结构半球壳体（5）上设有弹簧安装孔（202），以及尾部结构半球壳体（5）上设有对称设置的导向槽（203），动力源（6）为控制单元（7）及形状记忆合金弹簧（4）提供能源。


2.如权利要求1所述的一种仿生爬行机器人，其特征在于，两侧的球状关节（302）分别安装在头部结构半球壳体（2）、尾部结构半球壳体（5）的球形凹槽（204）内，从而实现球状关节（302）转动。


3.如权利要求2所述的一种仿生爬行机器人，其特征在于，控制单元（7）与...

【专利技术属性】
技术研发人员：方记文，赵久淳，王佳，李冲，卢道华，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32