用于管道爬行的软体机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种用于管道爬行的软体机器人，所述软体机器人包括沿纵长方向延伸的第一腔体和与所述第一腔体并行设置的第二腔体、与所述第一腔体和第二腔体的前端相连接的头部吸附致动器、与所述第一腔体和第二腔体的后端相连接的尾部吸附致动器，所述第一腔体形成沿所述纵长方向延伸的第一腔室，所述第二腔体形成沿纵长方向且与所述第一腔室不相连通的第二腔室，所述第一腔体内嵌设有第一组凯夫拉纤维线，所述第一组凯夫拉纤维线沿纵长方向均匀分布。该用于管道爬行的软体机器人使得第一腔体和第二腔体能均匀膨胀、且既实现了前进、后退、又实现了转弯，可完成精细任务，使软体机器人展现出良好的工作效果。器人展现出良好的工作效果。器人展现出良好的工作效果。

【技术实现步骤摘要】
用于管道爬行的软体机器人


[0001]本专利技术涉及软体机器人
，尤其涉及一种用于管道爬行的软体机器人。

技术介绍

[0002]在过去的十余年中，软体机器人由于其固有的顺应性、前所未有的敏捷性和无限多的自由度吸引了很多学者的关注。与刚性机器人相比，软体机器人的本体是由柔软且可扩展的材料制成，这些材料具有良好的弹性可以产生大的变形，并可以吸收运动过程中碰撞产生的大部分能量。随着机器人技术的不断发展，由于传统刚性机器人具有刚性链接和本体结构，这限制了传统机器人在复杂环境中的应用和与环境动态交互的能力。具有刚性连杆的传统机器人操纵器只能使用特定的末端执行器来操控物体，在非结构化和高度拥挤的环境中经常遇到操作困难的情况，无法完成非结构化环境中的精细任务。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种用于管道爬行的软体机器人，该用于管道爬行的软体机器人使得第一腔体和第二腔体能均匀膨胀、且既实现了前进、后退、又实现了转弯，可完成精细任务，使软体机器人展现出良好的工作效果。
[0004]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种用于管道爬行的软体机器人，其特征在于，所述软体机器人包括沿纵长方向延伸的第一腔体和与所述第一腔体并行设置的第二腔体、与所述第一腔体和第二腔体的前端相连接的头部吸附致动器、与所述第一腔体和第二腔体的后端相连接的尾部吸附致动器，所述第一腔体形成沿所述纵长方向延伸的第一腔室，所述第二腔体形成沿纵长方向且与所述第一腔室不相连通的第二腔室，所述第一腔体内嵌设有第一组凯夫拉纤维线，所述第一组凯夫拉纤维线沿纵长方向均匀分布。
[0005]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述第二腔体内嵌设有第二组凯夫拉纤维线，所述第二组凯夫拉纤维线也沿纵长方向均匀分布。
[0006]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述第一腔体和第二腔体的结构形式相同。
[0007]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述头部吸附致动器包括构成顶腔的上层结构和构成底腔的下层结构，在周向上，所述下层结构的周径大于所述上层结构的周径。
[0008]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述下层结构和所述上层结构的材料不同，且所述下层结构的硬度大于所述上层结构的硬度。
[0009]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述顶腔内形成嵌入式螺旋气动通道。
[0010]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述尾部吸附致动器和所述头部吸附致动器的结构形式相同。
[0011]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述软体机器人还包括用于连接第一腔体、第二腔体和头部吸附致动器的前连接骨架。
[0012]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述前连接骨架包括与所述第一腔体和第
二腔体相连接的侧连接部、及与所述头部吸附致动器相连接的底连接部。
[0013]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述软体机器人还包括设置于所述前连接骨架的避障传感器。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：由于设有第一腔体和第二腔体，第一腔体形成第一腔室，第二腔体形成第二腔室，当第一腔室和第二腔室均充气，第一腔体和第二腔体伸长，头部吸附致动器放松，尾部吸附致动器锚定时，软体机器人向前爬行；当第一腔室和第二腔室排气，第一腔体和第二腔体收缩，头部吸附致动器锚定，尾部吸附致动器放松时，软体机器人后退；当第一腔室充气，第二腔室排气，第一腔体向第二腔体弯曲，头部吸附致动器放松，尾部吸附致动器锚定时，此时软体机器人向左转；相反的，当第一腔室排气，第二腔室充气，第二腔体向第一腔体弯曲，头部吸附致动器放松，尾部吸附致动器锚定时，此时软体机器人向右转。综上，该软体机器人实现了前进、后退和转弯。另外，由于，所述第一腔体内嵌设有第一组凯夫拉纤维线，所述第一组凯夫拉纤维线沿纵长方向均匀分布。所述第二腔体内嵌设有第二组凯夫拉纤维线，所述第二组凯夫拉纤维线沿纵长方向均匀分布。从而限制第一腔体和第二腔体局部不均匀膨胀，使得第一腔体和第二腔体的膨胀更加均匀，从而使得第一腔体和/或第二腔体伸长或收缩时，都能展现出更好的工作效果。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。其中：
[0016]图1是本申请具体实施例提供的用于管道爬行的软体机器人的立体示意图。
[0017]图2是图1中软体机器人的俯视图。
[0018]图3是图1中软体机器人的主视图。
[0019]图4是图3中A
‑
A剖视图。
[0020]图5是图1中软体机器人的第一腔体和第二腔体的立体示意图。
[0021]图6是图5中第一腔体和第二腔体的左视图。
[0022]图7是图6中B
‑
B剖视图。
[0023]图8是图6中C
‑
C剖视图。
[0024]图9是图1中软体机器人的头部吸附致动器的立体示意图。
[0025]图10是图9中头部吸附致动器的后视图。
[0026]图11是图10中E
‑
E剖视图。
[0027]图12是图10中D
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D剖视图。
[0028]图13是图1中软体机器人的前连接骨架的立体示意图。
[0029]图14是图13中前连接骨架的侧视图。
[0030]图15是图14中F
‑
F剖视图。
[0031]图16是图1中软体机器人的后连接骨架的立体示意图。
【具体实施方式】
[0032]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0033]本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0034]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0035]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于管道爬行的软体机器人，其特征在于，所述软体机器人包括沿纵长方向延伸的第一腔体和与所述第一腔体并行设置的第二腔体、与所述第一腔体和第二腔体的前端相连接的头部吸附致动器、与所述第一腔体和第二腔体的后端相连接的尾部吸附致动器，所述第一腔体形成沿所述纵长方向延伸的第一腔室，所述第二腔体形成沿纵长方向且与所述第一腔室不相连通的第二腔室，所述第一腔体内嵌设有第一组凯夫拉纤维线，所述第一组凯夫拉纤维线沿纵长方向均匀分布。2.根据权利要求1所述的用于管道爬行的软体机器人，其特征在于，所述第二腔体内嵌设有第二组凯夫拉纤维线，所述第二组凯夫拉纤维线也沿纵长方向均匀分布。3.根据权利要求1所述的用于管道爬行的软体机器人，其特征在于，所述第一腔体和第二腔体的结构形式相同。4.根据权利要求1所述的用于管道爬行的软体机器人，其特征在于，所述头部吸附致动器包括构成顶腔的上层结构和构成底腔的下层结构，在周向上，所述下层结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金国庆，刘煜琦，郑圆菁，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：