【技术实现步骤摘要】
本申请涉及微型机器人，尤其是一种模块化微型三维运动软体机器人及其控制方法。
技术介绍
1、传统刚性机器人拥有良好的精度和末端载荷能力，但受限于构成机器人材料的高刚度，刚性机器人难以在非结构化受限空间中作业。相比之下，主要由低杨氏模量材料制成的软体机器人表现出更强的环境适应能力与灵活性，在非结构化环境、空间受限环境和人机协作等场景下展现出巨大的潜能。然而，软体机器人也存在控制复杂、控制滞后较大、定位精度低、致动器需求量大等缺陷。例如，绳控软体机器人精度较高，末端载荷能力强，但由于阻尼存在，一侧缆绳拉紧后，即使放松对应缆绳，机器人也无法迅速回正，姿态控制滞后较大。又如，气动软体机器人可通过充放气实现快速调整姿态，但由于刚度不足，末端载荷变化时，机器人的姿态也会随之变化，姿态控制精度较低。因此，相关技术中仍存在需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
2、为此，本申请实施例的一个目的在于提供一种微型三维运动软体机器人及其控制方法，该方法可以提高姿态控制的准确度。
3、为了达到上述技术目的，本申请实施例所采取的技术方案包括：一种微型三维运动软体机器人，包括若干个相互连接的软体模块；其中，每个所述软体模块包括第一连接件，旋转电机、控制盒、波纹管以及第二连接件；所述控制盒与所述旋转电机连接；所述控制盒包括盒体、牵引电机以及控制器；所述牵引电机以及所述控制器设置于所述盒体的内部；所述盒体与所述波纹管连接；所述
4、另外，根据本专利技术中上述实施例的一种微型三维运动软体机器人，还可以有以下附加的技术特征：
5、进一步地，本申请实施例中，所述第二连接件上设置有第二线缆孔、气压传感器、温湿度传感器及惯性传感器；所述气压传感器、所述温湿度传感器及所述惯性传感器通过经过所述第二线缆孔的线缆与下一个软体模块的控制器连接。
6、进一步地，本申请实施例中，所述旋转电机上设置有强磁体，所述控制盒内部设置霍尔器件，所述霍尔器件与所述强磁体用于定位及校准所述旋转电机。
7、进一步地，本申请实施例中，所述盒体包括第一线缆孔；所第一线缆孔用于固定连接当前软体模块与上一个软体模块的所述气压传感器、所述温湿度传感器及所述惯性传感器的线缆。
8、进一步地，本申请实施例中，所述第一线缆孔以及所述第二线缆孔上均填充有密封剂。
9、进一步地，本申请实施例中，所述波纹管设置有密封圈；所述密封圈用于密封所述波纹管与所述控制盒的连接处。
10、进一步地，本申请实施例中，所述控制盒与所述旋转电机通过电机轴承连接；所述电机轴承设置有导电滑环；所述导电滑环用于连接经过所述第二线缆孔的线缆与经过所述第一线缆孔的线缆。
11、进一步地，本申请实施例中，所述控制器还包括温度传感器，所述温度传感器用于测量所述控制器自身的温度。
12、进一步地，本申请实施例中，所述第一连接件以及所述第二连接件均包括法兰盘。
13、另外，本申请还提供一种微型三维运动软体机器人控制方法，包括：
14、响应于上位机的操作指令，控制器控制旋转电机旋转角度，实现机器人旋转，
15、和/或，所述控制器控制牵引电机卷绕内部的缆绳，通过波纹管的形变实现机器人弯曲，
16、和/或，上位机控制气源以及所述控制器控制所述牵引电机，通过波纹管的形变实现机器人姿态恢复、伸展及收缩，以使所述机器人惯性传感器获取姿态数据并发送至所述上位机，使所述上位机通过预先标定的机器人姿态数据实现近似建模。
17、本申请的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到：
18、本申请可以通过控制器控制所述旋转电机以及所述牵引电机以及通过外部气源共同改变波纹管的形变，以实现软体机器人的三维运动，同时本申请通过可快速变形的波纹管实现软体机器人的三维运动，可以改善现有技术中的姿态控制滞后较大的问题，同时可以通过牵引电机的牵引绳给软体机器人增加一定的刚度，可以提高姿态控制的准确度。
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1.一种微型三维运动软体机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种微型三维运动软体机器人，其特征在于，所述第二连接件上设置有第二线缆孔、气压传感器、温湿度传感器及惯性传感器；所述气压传感器、所述温湿度传感器及所述惯性传感器通过经过所述第二线缆孔的线缆与下一个软体模块的控制器连接。
3.根据权利要求1所述一种微型三维运动软体机器人，其特征在于，所述旋转电机上设置有强磁体，所述控制盒内部设置霍尔器件，所述霍尔器件与所述强磁体用于定位及校准所述旋转电机。
4.根据权利要求2所述一种微型三维运动软体机器人，其特征在于，所述盒体包括第一线缆孔；所第一线缆孔用于固定连接当前软体模块与上一个软体模块的所述气压传感器、所述温湿度传感器及所述惯性传感器的线缆。
5.根据权利要求4所述一种微型三维运动软体机器人，其特征在于，所述第一线缆孔以及所述第二线缆孔上均填充有密封剂。
6.根据权利要求1所述一种微型三维运动软体机器人，其特征在于，所述波纹管设置有密封圈；所述密封圈用于密封所述波纹管与所述控制盒的连接处。
7.根
8.根据权利要求1所述一种微型三维运动软体机器人，其特征在于，所述控制器还包括温度传感器，所述温度传感器用于测量所述控制器自身的温度。
9.根据权利要求1所述一种微型三维运动软体机器人，其特征在于，所述第一连接件以及所述第二连接件均包括法兰盘。
10.一种微型三维运动软体机器人控制方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种微型三维运动软体机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种微型三维运动软体机器人，其特征在于，所述第二连接件上设置有第二线缆孔、气压传感器、温湿度传感器及惯性传感器；所述气压传感器、所述温湿度传感器及所述惯性传感器通过经过所述第二线缆孔的线缆与下一个软体模块的控制器连接。
3.根据权利要求1所述一种微型三维运动软体机器人，其特征在于，所述旋转电机上设置有强磁体，所述控制盒内部设置霍尔器件，所述霍尔器件与所述强磁体用于定位及校准所述旋转电机。
4.根据权利要求2所述一种微型三维运动软体机器人，其特征在于，所述盒体包括第一线缆孔；所第一线缆孔用于固定连接当前软体模块与上一个软体模块的所述气压传感器、所述温湿度传感器及所述惯性传感器的线缆。
5.根据权利要求4所述一种微型三维运动软体机器人，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗宗富，赵子曰，殷茵，侯宛廷，庄琪，张涛，张传富，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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