磁控仿生机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种磁控仿生机器人及其控制方法。该磁控仿生机器人包括第一鱼鳍，第二鱼鳍，连接第一鱼鳍和第二鱼鳍的轴部，第一鱼鳍的第一容纳腔内容纳第一永磁体，第二鱼鳍的第二容纳腔内容纳第二永磁体，在第一永磁体与第二永磁体的相斥作用下，第一鱼鳍与第二鱼鳍以所述轴部为中心的张开角为预设张开角度。本发明专利技术实施例所提供的磁控仿生机器人具有简单的结构且同时能够保证运动精度。的结构且同时能够保证运动精度。的结构且同时能够保证运动精度。

【技术实现步骤摘要】
磁控仿生机器人及其控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人的
，特别是涉及一种磁控仿生机器人及其控制方法。

技术介绍

[0002]为适应不同环境，机器人的运动模式会模仿复制生物的运动模式，如模仿蚯蚓、昆虫、蛇以改变身体的模式在不同地形中导航。仿生机器人具有自由度高、环境兼容性好的优势，已经在生物医学领域得到广泛应用。通过磁场控制运动模式的磁控仿生机器人，不仅具有仿生机器人的优势，还具有磁控机器人无需携带电源、生物兼容性好的优势。目前，为了确保运动精度达到符合要求的精度，磁控仿生机器人的结构都过于复杂，不利于实际生物医学的应用。
[0003]因此，针对上述技术问题，有必要提供一种结构简单的磁控仿生机器人及其控制方法。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种结构简单的磁控仿生机器人及其控制方法。本专利技术实施例所提供的磁控仿生机器人具有简单的结构且同时能够保证运动精度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供的技术方案如下：一种磁控仿生机器人包括第一鱼鳍，用于作为运动的第一翼；第二鱼鳍，用于作为运动的第二翼；轴部，连接所述第一鱼鳍和所述第二鱼鳍；所述第一鱼鳍包括第一容纳腔，所述第一容纳腔内容纳第一永磁体；所述第二鱼鳍包括第二容纳腔，所述第二容纳腔内容纳第二永磁体；在所述第一永磁体与所述第二永磁体的相斥作用下，所述第一鱼鳍与所述第二鱼鳍以所述轴部为中心的张开角为预设张开角度。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述轴部还包括一轴孔，所述轴孔用于容纳预设重量的轴。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述第一鱼鳍的形状与所述第二鱼鳍的形状一致。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述第一鱼鳍的形状大致呈长方体或正方体。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述第一鱼鳍、所述第二鱼鳍和所述轴部采用树脂材料制成。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述第一鱼鳍、所述第二鱼鳍和所述轴部采用3D打印方式制成。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述预设张开角度的范围为130度至160度。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述轴部呈三角柱状。
[0013]本专利技术实施例还提供一种控制上述任意一种磁控仿生机器人运动的控制方法包括步骤：将磁控仿生机器人沿轴部的轴线竖直放置在工作平面上，在第一永磁体与第二永磁体的相斥作用下，第一鱼鳍与第二鱼鳍以轴部为中心张开至预设张开角度；以开关顺序
循环方式对所述工作平面的区域施加磁场：在开启磁场时，第一鱼鳍与第二鱼鳍在磁场的扭力作用下，第一鱼鳍与第二鱼鳍以轴部为中心相互合拢至预设合拢角度；在关闭磁场时，在第一永磁体与第二永磁体的相斥作用下，第一鱼鳍与第二鱼鳍以轴部为中心张开至预设张开角度。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述预设合拢角度的范围为30度至60度。
[0015]本专利技术具有以下优点：
[0016]本专利技术实施例所提供的磁控仿生机器人包括第一鱼鳍、第二鱼鳍和轴部，相对于现有的磁控仿生机器人，结构非常简单。进一步地，本专利技术实施例所提供的磁控仿生机器人通过分别在第一鱼鳍和第二鱼鳍中容纳第一永磁体和第二永磁体，在磁场控制下，磁控仿生机器人能够保证其运动的精度。本专利技术实施例所提供的磁控仿生机器人结构简单且运动精度高，很适合实际生物医学的应用。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例提供的磁控仿生机器人的结构示意图；
[0019]图2(a)为本专利技术实施例提供的磁控仿生机器人的预设张开角度示意图；
[0020]图2(b)为本专利技术实施例提供的磁控仿生机器人的预设合拢角度示意图
[0021]图3为本专利技术实施例的磁控仿生机器人在磁场开启时的受力示意图；
[0022]图4为图3所示实施例的磁控仿生机器人在磁场关闭时的受力示意图；
[0023]图5为图3所示实施例中磁控仿生机器人的状态与磁场变化相互对应的示意图；
[0024]图6为图3所示实施例的磁控仿生机器人在磁场中的运动的原理示意图；
[0025]图7为采用本专利技术所示实施例中磁控仿生机器人进行预设路径运动的示意图。
[0026]附图中的标记说明：
[0027]100、磁控仿生机器人
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10、第一鱼鳍
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20、第二鱼鳍
[0028]30、轴部
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31、轴孔
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33、轴
[0029]11、第一容纳部
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21、第二容纳部
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51、第一永磁体
[0030]52、第二永磁体
具体实施方式
[0031]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0032]如图1所示，本专利技术第一实施例提供的磁控仿生机器人100的结构示意图。在该实施例中，磁控仿生机器人100包括用于作为运动的第一翼的第一鱼鳍10，用于作为运动的第
二翼的第二鱼鳍20，连接第一鱼鳍10和第二鱼鳍20的轴部30。
[0033]第一鱼鳍10包括第一容纳腔11，第一容纳腔内容纳第一永磁体51；第二鱼鳍20包括第二容纳腔21，第二容纳腔内容纳第二永磁体52。具体地，第一永磁体51与第二永磁体52的同级都朝向轴部30的方向。如图2(a)所示，在第一永磁体51与第二永磁体52的相斥作用下，第一鱼鳍10与第二鱼鳍20以轴部30为中心的张开角为预设张开角度A。预设张开角度A的范围为130度至160度。在一优选实施例中，预设张开角度A为145度。
[0034]在磁场环境中，第一永磁体51与第二永磁体52会受到磁力作用，产生克服第一永磁体51与第二永磁体52之间的排斥力的运动，即第一鱼鳍10与第二鱼鳍20会受到磁力作用而产生相向合拢的运动趋势，直至磁力作用与排斥力相平衡。根据鱼在水中运动的仿生原理，磁控仿生机器人100的第一鱼鳍10与第二鱼鳍20在相向合拢及相对张开的过程中，第一鱼鳍10与第二鱼鳍20类似鱼的鱼鳍会向后拍打液体(磁场)，从而液体(磁场)会给鱼(磁控仿生机器人100)一个向前运动的推力。在本专利技术实施例中，该向前运动的推力足以克服磁控仿生机器人10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁控仿生机器人，其特征在于，所述磁控仿生机器人包括：第一鱼鳍，用于作为运动的第一翼；第二鱼鳍，用于作为运动的第二翼；轴部，连接所述第一鱼鳍和所述第二鱼鳍；所述第一鱼鳍包括第一容纳腔，所述第一容纳腔内容纳第一永磁体；所述第二鱼鳍包括第二容纳腔，所述第二容纳腔内容纳第二永磁体；在所述第一永磁体与所述第二永磁体的相斥作用下，所述第一鱼鳍与所述第二鱼鳍以所述轴部为中心的张开角为预设张开角度。2.根据权利要求1所述的一种磁控仿生机器人，其特征在于，所述轴部还包括一轴孔，所述轴孔用于容纳预设重量的轴。3.根据权利要求1所述的一种磁控仿生机器人，其特征在于，所述第一鱼鳍的形状与所述第二鱼鳍的形状一致。4.根据权利要求3所述的一种磁控仿生机器人，其特征在于，所述第一鱼鳍的形状大致呈长方体或正方体。5.根据权利要求1所述的一种磁控仿生机器人，其特征在于，所述第一鱼鳍、所述第二鱼鳍和所述轴部采用树脂材料制成。6.根据权利要求5所述的一种磁控仿生机器人，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，张炳胜，牛福洲，程亮，孙妍珺，张星辰，李海诺，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：