[发明专利]一种多运动模式的软体爬行机器人

说明书

本发明公开了一种多运动模式的软体爬行机器人包括依次相连的第一软体驱动器、第二软体驱动器和第三软体驱动器，位于第一软体驱动器的前端的软体传感器，位于所述第一软体驱动器的下方的前足，位于第三软体驱动器的下方的后足，其中每个软体驱动器分别包括多气囊结构和位于所述多气囊结构底部的底部结构。本发明实施例结合梯形腔多气囊式驱动器和软体触觉传感器，提出一种多运动模式的软体爬行机器人，可以在复杂环境中自适应地完成爬行、跨越以及攀登等多种运动模式，具有良好的环境适应性。

技术领域

本发明涉及软体机器人的技术领域，特别是涉及一种具有多种运动模式的软体爬行机器人。

背景技术

软体机器人是当今机器人技术的新兴热点和未来发展前沿。软体爬行机器人与传统刚性机器人相比，表现出了前所未有的适应性、灵敏性和敏捷性，并不断地扩充着机器人的应用领域，是机器人未来发展的主要趋势之一。

软体爬行机器人是软体机器人的主要研究方向之一。软体爬行机器人通过模仿自然界中软体生物的运动方式来实现爬行运动，能够以自身变形的方式通过狭小的空间，具有其他运动形式软体机器人不具备的优点和独特性。目前，软体爬行机器人大多存在驱动结构简单、运动方式单一以及环境适应性较差的问题。因此，有必要对软体爬行机器人的驱动结构以及运动方式进行研究分析。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有多种运动模式、适应环境能力强的软体爬行机器人。

发明内容

有鉴于此，针对现有技术中的软体爬行机器人驱动结构简单、运动方式单一以及环境适应性较差的问题，本发明实施例结合梯形腔多气囊式驱动器和软体触觉传感器，提出一种多运动模式的软体爬行机器人。本发明实施例提供的软体爬行机器人具有多种运动模式，可以在复杂环境中自适应地完成爬行、跨越以及攀登等多种运动模式，具有良好的环境适应性。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：一种多运动模式的软体爬行机器人包括多个软体驱动器，用于构成所述软体爬行机器人的主体；所述多个软体驱动器包括依次相连的第一软体驱动器、第二软体驱动器和第三软体驱动器；软体传感器，位于所述第一软体驱动器的前端，用于感知环境参数；所述软体传感器与所述第一软体驱动器的下方的连接位置处形成倒刺结构；前足，位于所述第一软体驱动器的下方，用于作为运动部件；后足，位于所述第三软体驱动器的下方，用于作为运动部件；所述多个软体驱动器分别包括多气囊结构和位于所述多气囊结构底部的底部结构；所述多气囊结构可在气压的作用下膨胀或者收缩；所述底部结构包括底部上层、底部中间层和底部下层，所述底部上层用于连通多气囊结构中的每个单独的气囊。

作为本发明的进一步改进，所述多气囊结构包括多个相互并联的梯形腔气囊。

作为本发明的进一步改进，所述底部上层包括多个空槽结构，所述空槽结构用于连通多气囊结构中的每个单独的气囊。

作为本发明的进一步改进，所述多个空槽结构中分别设有硅胶管，所述硅胶管插入所述气囊中。

作为本发明的进一步改进，所述软体爬行机器人还包括摩擦片，所述摩擦片位于所述前足和所述后足之间，用于调整软体爬行机器人两端的摩擦力。

作为本发明的进一步改进，所述软体传感器为触觉传感器，用于感知所述软体爬行机器人是否碰触到障碍物。

作为本发明的进一步改进，所述触觉传感器由硅胶材料和液态金属构成。

作为本发明的进一步改进，所述底部中间层为不可扩展的弹性基板。

作为本发明的进一步改进，所述前足和所述后足为软体倒刺结构。

作为本发明的进一步改进，所述多运动模式包括平坦路面环境下的直线运动模式、障碍物环境下的跨越障碍物运动模式和阶梯环境下的攀登运动模式。

本发明具有以下优点：