一种仿博比特虫的软体机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种仿博比特虫的软体机器人。软体机器人的气动双稳态驱动模块通过线驱动机械臂安装在底座上，四爪执行模块的根部安装在气动双稳态驱动模块上，感知传感器贴附在四爪执行模块和气动双稳态驱动模块上；感知传感器电连接外部采集控制器，气动双稳态驱动模块连通外部气泵，外部采集控制器电连接外部气泵。本发明专利技术能提前感知接近物体，扩展软体机器人的感知范围。可通过驱动硅胶膜囊触发存储在双稳态膜片中的能量，进而可以实现四爪执行模块的快速闭合，提高四爪执行机构的响应速度。自适应捕获抓可根据物体的大小自动调整自己的形态已实施更好的抓取，同时其上的感知传感器增加了抓取物体时的摩擦力，达到辅助抓取的目的。目的。目的。

【技术实现步骤摘要】
一种仿博比特虫的软体机器人


[0001]本专利技术涉及了一种软体机器人，具体涉及一种仿博比特虫的软体机器人。

技术介绍

[0002]随着机器人的应用不断深入，传统机器人的缺陷愈加突出，传统机器人的结构设计复杂，灵活性较差，以致其不能穿过狭窄的空间，也不能适应形状复杂的通道，对环境适应能力差，导致其在一些领域应用被限制。
[0003]由于传统机器人的应用限制，软体机器人开始成为研究人员的对象。软体机器人设计灵感大多数源于自然界的软体生物，软体动物能够在自然环境中通过改变自己的身体形状实现高效的运动，研究人员基于软体生物的运动，生理结构等采用软性材料，设计并制作出多种软体机器人，具有重量轻、体积小、柔顺度高、环境适应力强等特点，能够实现爬行，扭转、穿越狭小的空间和实现抓取等操作，在复杂环境中有着广泛的应用前景。
[0004]生活在太平洋海域内的博比特虫，当鱼类靠近博比特虫时，博比特虫通过五根独特的传感触须实时感知鱼类的运动，并通过肌肉驱动进食器官来快速捕获猎物，由于其超快的速度和超强的攻击能力，博比特虫在发动攻击时能瞬间将鱼类撕成两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿博比特虫的软体机器人，其特征在于：包括感知传感器、四爪执行模块(2)、气动双稳态驱动模块(3)、线驱动机械臂(4)和底座(5)，气动双稳态驱动模块(3)通过线驱动机械臂(4)安装在底座(5)上，四爪执行模块(2)的根部安装在气动双稳态驱动模块(3)上，感知传感器贴附在四爪执行模块(2)和气动双稳态驱动模块(3)上；感知传感器和底座(5)电连接外部采集控制器，气动双稳态驱动模块(3)连通外部气泵，外部采集控制器电连接外部气泵。2.根据权利要求1所述的一种仿博比特虫的软体机器人，其特征在于：所述的感知传感器包括五个摩擦电式非接触接近感知单元(1)，每个摩擦电式非接触接近感知单元(1)的一侧面上均设有触须阵列结构，其中四个摩擦电式非接触接近感知单元(1)的另一侧面贴附在四爪执行模块(2)上，另一个摩擦电式非接触接近感知单元(1)的另一侧面贴附在气动双稳态驱动模块(3)上；五个摩擦电式非接触接近感知单元(1)均电连接外部采集控制器。3.根据权利要求2所述的一种仿博比特虫的软体机器人，其特征在于：所述的气动双稳态驱动模块(3)包括硅胶膜囊(19)、双稳态膜片(20)和内支撑架(21)，内支撑架(21)安装在线驱动机械臂(4)的一端，硅胶膜囊(19)安装在内支撑架(21)上远离线驱动机械臂(4)的一侧，双稳态膜片(20)的一侧面贴合在远离内支撑架(21)的硅胶膜囊(19)的一侧圆凸面上，双稳态膜片(20)为环形镂空片结构，环形镂空片的内周边沿周向均匀间隔朝双稳态膜片(20)的中心延伸有若干三角片结构，各个三角片结构不相接触；四爪执行模块(2)套装在内支撑架(21)的外周面并紧贴双稳态膜片(20)的另一侧面，双稳态膜片(20)的中心处作为四爪执行模块(2)的爪心面，另一个摩擦电式非接触接近感知单元(1)贴附在双稳态膜片(20)中心处的硅胶膜囊(19)上；硅胶膜囊(19)连通外部气泵。4.根据权利要求3所述的一种仿博比特虫的软体机器人，其特征在于：所述的四爪执行模块(2)包括外支撑架(11)和四个自适应捕获爪(12)，外支撑架(11)套装在内支撑架(21)的外周面，四个自适应捕获爪(12)的根端以双稳态膜片(20)的中心为圆心，均匀间隔圆周连接在外支撑架(11)上远离线驱动机械臂(4)的一侧端面；四个自适应捕获爪(12)的底部紧贴双稳态膜片(20)的周面；感知传感器的其中四个摩擦电式非接触接近感知单元(1)贴附在各自的一个自适应捕获爪(12)的爪腹面。5.根据权利要求4所述的一种仿博比特虫的软体机器人，其特征在于：所述的每个自适应捕获爪(12)包括根部连杆、指尖连杆(13)、第一指背连杆(14)、第二指背连杆(15)、低杆(16)、第一指表连杆(17)和第二指表连杆(18)，根部连杆的一端连接在外支撑架(11)上，根部连杆的另一端铰接低杆(16)的一端的一侧部，低杆(16)的一端的另一侧部铰接第二指背连杆(15)的一端，低杆(16)的另一端铰接第二指表连杆(18)的一端，第二指背连杆(15)的另一端铰接第一指背连杆(14)的一端，第二指表连杆(18)的另一端铰接第一指表连杆(17)的一端，指尖连杆(13)为三角状杆件，第一指背连杆(14)的另一端和第一指表连杆(17)的另一端分别铰接指尖连杆(13)的其中两端，指尖连杆(13)的另一端作为自适应捕获爪(12)的指尖部；第一指背连杆(14)和第二指背连杆(15)均远离四爪执行模块(2)的中心，低杆(16)、第一指表连杆(17)和第二指表连杆(18)均靠近四爪执行模块(2)的中心；指尖连杆(13)、第一指背连杆(14)和第二指背连杆(15)远离四爪执行模块(2)中心的一侧作为四爪执行模块(2)的爪背面，指尖连杆(13)和第一指背连杆(14)的爪背面通过第一小弹簧连接，第二指背连杆(15)的爪背面和低杆(16)的一端通过第二小弹簧连接，指尖连杆(13)、第一
指表连杆(17)和第二指表连杆(18)靠近四爪执行模块(2)的中心的一侧面作为四爪执行模块(2)的爪腹面，第一指表连杆(17)和第二指表连杆(18)的爪腹面通过第三小弹簧连接，指尖连杆(13)的爪腹面贴附有一个摩擦电式非接触接近感知单元(1)，低杆(16)紧贴在稳态膜片(20)上，使得四爪执行模块(2)的四个自适应捕获爪(12)呈张开状。6.根据权利要求3所述的一种仿博比特虫的软体机器人，其特征在于：所述的线驱动机械臂(4)包括若干单关节连接板(23)、若干万向节(22)、和若干大弹簧(28)，每两个相邻的单关节连接板(23)的板面中心通过一个万向节(22)连接，每两个相邻的单关节连接板(23)的板面之间还连接有四个大弹簧(28)，四个大弹簧(28)沿周向均匀间隔布置在万向节(22)的四周，每个大弹簧(28)的两端分别连接相邻的两个单关节连接板(23)的正对的板面，每个大弹簧(28)连接的两个单关节连接板(23)的板面处均开设有连接板通孔；线驱动机械臂(4)的一端的一个单关节连接板(23)连接在内支撑架(21)上且不开设连接板通孔，线驱动机械臂(4)的另一端的一个单关节连接板(23)连接在底座(5)上。7.根据权利要求6所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴化平，邹志辉，陈欢，裘烨，钱强强，闫宇，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：