一种仿蝎子机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种仿蝎子机器人及其控制方法，其中，所述机器人包括：躯干结构；至少一个钳子结构，连接于所述躯干结构的首端；尾巴结构，连接于所述躯干结构的尾端；至少两个腿结构，两个所述腿结构分别连接于所述躯干结构的两侧；传感器结构，与所述躯干结构连接；控制系统，与所述躯干结构连接，所述控制系统分别与所述腿结构、钳子结构、尾巴结构以及传感器结构电连接。本发明专利技术的仿蝎子机器人从腿结构、钳子结构、尾巴结构分别仿照蝎子的腿、钳子、尾巴，可以模拟蝎子各种行为，从而实现全面模拟，进而在用于探测地形以及自动避障时提高侦查准确性。准确性。准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种仿蝎子机器人及其控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及一种仿蝎子机器人及其控制方法。

技术介绍

[0002]在现有仿蝎子设计与实施方案中，目前无法全面仿照蝎子的各种行动，仿蝎子机器人的模拟效果较差，进而导致其在地形勘测或侦查方面的准确性较低。
[0003]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0004]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种仿蝎子机器人及其控制方法，旨在提高仿蝎子机器人的模拟性能，进而提高其在地形勘测或侦查方面的准确性。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种仿蝎子机器人，其中，包括：
[0007]躯干结构；
[0008]至少一个钳子结构，连接于所述躯干结构的首端，所述钳子结构用于对第一预设范围内的目标进行控制；
[0009]尾巴结构，连接于所述躯干结构的尾端，所述尾巴结构用于摆动以对第二预设范围内的目标进行控制；
[0010]至少两个腿结构，两个所述腿结构分别连接于所述躯干结构的两侧，所述腿结构用于驱动所述躯干结构、所述钳子结构和所述尾巴结构移动；
[0011]传感器结构，与所述躯干结构连接，用于获取所述躯干结构、所述钳子结构以及所述尾巴结构分别与所述目标之间的距离信息；其中，所述目标包括障碍物和待控制物；
[0012]控制系统，与所述躯干结构连接，所述控制系统分别与所述腿结构、钳子结构、尾巴结构以及传感器结构电连接，用于根据所述第一预设范围、第二预设范围和距离信息之间的关系，来控制钳子结构和/或尾巴结构对目标进行控制。
[0013]在一些实施方式中，所述钳子结构包括：
[0014]第一臂体，与所述躯干结构连接；
[0015]第二臂体，与所述第一臂体连接；
[0016]钳体，与所述第二臂体连接；
[0017]所述钳体包括：
[0018]第一夹爪，与所述第二臂体连接；
[0019]第二夹爪，与所述第二臂体连接；
[0020]其中，所述第一夹爪与所述第二夹爪可同步相对运动。
[0021]在一些实施方式中，所述尾巴结构包括：
[0022]驱动件，设置于所述躯干结构；
[0023]尾巴主体，与所述驱动件连接；
[0024]其中，所述尾部主体与所述躯干结构连接，所述驱动件用于驱动所述尾巴主体摆动。
[0025]在一些实施方式中，所述腿结构包括：
[0026]驱动器，设置于所述躯干结构；
[0027]第一支腿组件，与所述躯干结构连接；
[0028]第二支腿组件，与所述躯干结构连接；
[0029]连杆组件，与所述驱动器连接；
[0030]其中，所述连杆组件连接所述第一支腿组件和所述第二支腿组件，所述第一支腿组件与所述第二支腿组件位于所述躯干结构的同一侧。
[0031]在一些实施方式中，所述驱动件包括：
[0032]尾部舵机，设置于所述躯干结构的尾端；
[0033]卷轮，与所述尾部舵机连接；
[0034]所述尾巴主体包括：
[0035]多个依次连接的尾关节，首个所述尾关节连接于所述躯干结构的尾端；
[0036]尾刺，与最后一个所述尾关节连接；
[0037]连接绳结构，分别与所述尾关节以及所述尾刺连接；
[0038]其中，所述连接绳结构与所述卷轮连接。
[0039]在一些实施方式中，所述第一支腿组件包括：
[0040]第一转杆，所述第一转杆的一端与所述躯干结构连接；
[0041]第一腿杆，所述第一转杆的另一端与所述第一腿杆铰接；
[0042]所述第二支腿组件包括：
[0043]第二转杆，所述第二转杆的一端与所述躯干结构连接；
[0044]第二腿杆，所述第二转杆的另一端与所述第二腿杆铰接；
[0045]所述连杆组件包括：
[0046]第一连杆，所述第一连杆的一端与所述躯干结构连接，所述第一连杆的另一端与所述第一腿杆铰接；
[0047]第二连杆，所述第二连杆的一端与所述第一腿杆铰接，所述第二连杆的另一端与所述第二腿杆铰接；
[0048]其中，所述第一腿杆与所述第二腿杆之间具有间距，所述第一连杆与所述第二连杆具有夹角。
[0049]在一些实施方式中，所述躯干结构包括：
[0050]第一底板和第二底板；
[0051]第一顶板和第二顶板；
[0052]衔接板组件，连接所述第一底板和所述第二底板，连接所述第一顶板和所述第二顶板；
[0053]立柱组件，连接所述第一底板和所述第一顶板，连接所述第二底板和所述第二顶板；
[0054]其中，所述钳子结构连接于所述第二底板，所述尾巴结构连接于所述第一底板和所述第二底板，所述腿结构连接于所述第一底板和所述第一顶板。
[0055]第二方面，本专利技术提供一种仿蝎子机器人的控制方法，其中，应用于如上述任一项中所述的仿蝎子机器人，所述方法包括：
[0056]确定环境区域中目标的位置信息；其中，所述目标包括障碍物和待控制物；
[0057]根据所述目标的位置信息，控制多个腿结构移动，以使所述钳子结构位于第一预设范围和/或所述尾巴结构位于第二预设范围，并控制传感器结构获取所述钳子结构、所述尾巴结构分别与所述目标之间的距离信息；
[0058]根据所述第一预设范围、所述第二预设范围和所述距离信息之间的关系，控制所述钳子结构和/或所述尾巴结构对所述目标进行控制。
[0059]在一些实施方式中，所述根据所述目标的位置信息，控制多个腿结构移动，以使所述钳子结构位于第一预设范围和/或所述尾巴结构位于第二预设范围，包括：
[0060]判断所述目标为障碍物时，获取所述躯干结构、所述钳子结构及所述尾巴结构分别与所述障碍物的直线距离；
[0061]若所述直线距离小于预设距离，控制躯干结构一侧的腿结构与另一侧的腿结构以不同速度移动，以使所述躯干结构、所述钳子结构和所述尾巴结构绕过所述障碍物。
[0062]在一些实施方式中，所述距离信息包括所述钳子结构与所述目标之间的第一空间距离以及所述钳子结构与所述目标之间阻碍物的第一尺寸数据；
[0063]所述根据所述第一预设范围、所述第二预设范围和所述距离信息之间的关系，控制所述钳子结构和/或所述尾巴结构对所述目标进行控制，包括：
[0064]判断所述目标为待控制物时，根据所述第一空间距离和所述第一尺寸数据，确定所述钳子结构的控制路径；
[0065]根据所述钳子结构的控制路径，控制所述钳子结构对所述待控制物进行控制。
[0066]有益效果：本专利技术提供一种仿蝎子机器人及其控制方法，其中，所述机器人包括：躯干结构；至少一个钳子结构，连接于所述躯干结构的首端；尾巴结构，连接于所述躯干结构的尾端；至少两个腿结构，两个所述腿结构分别连接于所述躯干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿蝎子机器人，其特征在于，包括：躯干结构；至少一个钳子结构，连接于所述躯干结构的首端，所述钳子结构用于对第一预设范围内的目标进行控制；尾巴结构，连接于所述躯干结构的尾端，所述尾巴结构用于摆动以对第二预设范围内的目标进行控制；至少两个腿结构，两个所述腿结构分别连接于所述躯干结构的两侧，所述腿结构用于驱动所述躯干结构、所述钳子结构和所述尾巴结构移动；传感器结构，与所述躯干结构连接，用于获取所述躯干结构、所述钳子结构以及所述尾巴结构分别与所述目标之间的距离信息；其中，所述目标包括障碍物和待控制物；控制系统，与所述躯干结构连接，所述控制系统分别与所述腿结构、钳子结构、尾巴结构以及传感器结构电连接，用于根据所述第一预设范围、第二预设范围和距离信息之间的关系，来控制钳子结构和/或尾巴结构对目标进行控制。2.根据权利要求1所述的仿蝎子机器人，其特征在于，所述钳子结构包括：第一臂体，与所述躯干结构连接；第二臂体，与所述第一臂体连接；钳体，与所述第二臂体连接；所述钳体包括：第一夹爪，与所述第二臂体连接；第二夹爪，与所述第二臂体连接；其中，所述第一夹爪与所述第二夹爪可同步相对运动。3.根据权利要求1所述的仿蝎子机器人，其特征在于，所述尾巴结构包括：驱动件，设置于所述躯干结构；尾巴主体，与所述驱动件连接；其中，所述尾部主体与所述躯干结构连接，所述驱动件用于驱动所述尾巴主体摆动。4.根据权利要求1所述的仿蝎子机器人，其特征在于，所述腿结构包括：驱动器，设置于所述躯干结构；第一支腿组件，与所述躯干结构连接；第二支腿组件，与所述躯干结构连接；连杆组件，与所述驱动器连接；其中，所述连杆组件连接所述第一支腿组件和所述第二支腿组件，所述第一支腿组件与所述第二支腿组件位于所述躯干结构的同一侧。5.根据权利要求3所述的仿蝎子机器人，其特征在于，所述驱动件包括：尾部舵机，设置于所述躯干结构的尾端；卷轮，与所述尾部舵机连接；所述尾巴主体包括：多个依次连接的尾关节，首个所述尾关节连接于所述躯干结构的尾端；尾刺，与最后一个所述尾关节连接；连接绳结构，分别与所述尾关节以及所述尾刺连接；
其中，所述连接绳结构与所述卷轮连接。6.根据权利要求4所述的仿蝎子机器人，其特征在于，所述第一支腿组件包括：第一转杆，所述第一转杆的一端与所述躯干结构连接；第一腿杆，所述第一转杆的另一端与所述第一腿杆铰接；所述第二支腿组件包括：第二转杆，所述第二转杆的一端与所述躯干结构连接；第二腿杆，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈菲，冯永玄，詹晖，陈铭涛，乔宇桐，林健涛，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：发明
国别省市：