一种水下双足步行机器人及运动控制方法技术

本发明专利技术涉及机器人技术领域，具体涉及一种水下双足步行机器人及运动控制方法。水下双足步行机器人包括驱动单元、头部单元、行走单元以及控制单元，驱动单元为解离后肌肉自然收缩呈弯钩状的牛蛙肌肉，头部单元和驱动单元的一端连接，行走单元和驱动单元的弯钩部位连接，包括分布在驱动单元两侧的足部，控制单元包括信号发生器和电极，用于响应方波信号在导电溶液环境中产生电场，控制驱动单元在不同的弯曲模式下带动行走单元进行直行运动或转向运动。本发明专利技术利用方波信号刺激控制牛蛙肌肉的收缩状态，能够实现由一块牛蛙肌肉，但可以同时执行前进、转向的两种运动模态，且运动的速度、运动的模态可控，具有更高的运动速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人，特别是一种水下双足步行机器人及运动控制方法。

技术介绍

1、自然界生物经历了长期的生存竞争和自然选择，进化出一系列精巧而又性能出众的结构、形态、运动模式和控制策略，一直以来是人造机械的学习对象。生物融合机器人是将生命系统与机械系统有机结合的新型机器人，既具有生命系统的独特优势，如能量密度高、能源低廉、本质安全性等，又具备机械系统的优良特点，如高精准性和可控性等。

2、然而，现有生物融合爬行机器人主要有两大缺陷：其一，机器人的运动速度较慢。由于生物融合机器人使用肌肉作为自身动力源，而肌肉组织在高频电刺激下会发生强直收缩，极大缩短机器人的寿命，因此机器人在只能在低频刺激信号下工作。而目前常用的低频脉冲信号下，肌肉收缩时间短，收缩不充分，不能充分发挥生命驱动器的运动潜力。此外，机器人的结构设计与刺激信号不能很好的配合，没有充分发挥出机器人的仿生学优势；其二，机器人的环境适应性差。由于生命体的运动性能不稳定，且生物融合机器人本身体积小，重量轻，其抗干扰能力较差，容易在微小外界扰动下发生翻倒等故障。此外，由于肌肉组织在脉冲刺激下仅沿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下双足步行机器人，其特征在于，所述水下双足步行机器人包括：

2.根据权利要求1所述的水下双足步行机器人，其特征在于：所述驱动单元为牛蛙的股后三头肌，包括沿其长度方向依次设置的前肌肉段、所述弯钩部位构成的下肌肉段，以及长度小于所述前肌肉段的尾肌肉段，所述前肌肉段的端部和所述头部单元连接，所述下肌肉段的肌肉相对所述前肌肉段的肌肉厚实，且所述下肌肉段外凸的肌肉部位和所述行走单元连接。

3.根据权利要求1所述的水下双足步行机器人，其特征在于：所述头部单元包括外壳和封堵板，所述外壳为仿形子弹头形状的锥形结构，在所述外壳的内部形成有空腔，并在所述外壳的平面端上设置连...

【技术特征摘要】

1.一种水下双足步行机器人，其特征在于，所述水下双足步行机器人包括：

2.根据权利要求1所述的水下双足步行机器人，其特征在于：所述驱动单元为牛蛙的股后三头肌，包括沿其长度方向依次设置的前肌肉段、所述弯钩部位构成的下肌肉段，以及长度小于所述前肌肉段的尾肌肉段，所述前肌肉段的端部和所述头部单元连接，所述下肌肉段的肌肉相对所述前肌肉段的肌肉厚实，且所述下肌肉段外凸的肌肉部位和所述行走单元连接。

3.根据权利要求1所述的水下双足步行机器人，其特征在于：所述头部单元包括外壳和封堵板，所述外壳为仿形子弹头形状的锥形结构，在所述外壳的内部形成有空腔，并在所述外壳的平面端上设置连通所述空腔的装载口，所述封堵板位于所述装载口处和所述外壳的平面端连接，且所述封堵板和所述驱动单元连接。

4.根据权利要求1所述的水下双足步行机器人，其特征在于：所述行走单元还包括基板，所述基板包括位于中部的第一板体，以及位于所述第一板体两侧的第二板体，所述第一板体的顶板面和所述驱动单元的所述弯钩部位连接，两所述第二板体的长度方向呈夹角设置，且两所述第二板体的夹角朝向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高琳，陈文瑜，武文泽，李涤尘，雷沁霖，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：