[发明专利]软体机器人运动控制方法

说明书

本发明涉及一种软体机器人运动控制方法，软体机器人包括左弹性气囊、中连接部、右弹性气囊、气泵和气囊调压组件，中连接部上设有旋转驱动流道和补气流道，气泵的吸气口与补气流道管道连通，气泵的排气口与旋转驱动流道管道连通，包括：滚动行进步骤，通过气囊调压组件调整左弹性气囊和右弹性气囊内气压，使软体机器人形成哑铃形或胶囊形，通过气泵驱动软体机器人滚动；转弯行进步骤，通过气囊调压组件调整左弹性气囊和右弹性气囊内气压，使软体机器人一侧外径≥中连接部外径＞另一侧外径，通过气泵驱动软体机器人转弯。它可以使一体结构的软体机器人兼具滚动和转弯模式。

技术领域

本发明涉及球形机器人技术领域，具体涉及一种软体机器人运动控制方法。

背景技术

球形机器人为外壳是球形的移动机器人。球形机器人将各种驱动、控制和执行机构放在外壳内，可以起到保护内部机构的作用。

1996年,赫尔辛基科技大学的Aarne Halme,Jussi Suomela和Torsten Schonberg等人研制了第一款球形机器人。机器人以摩擦轮驱动外壳转动达到滚动的效果所示机器人的结构示意图。1997年，意大利比萨大学的Antonio Bicchi等人研制了Sphericle球形机器人，机器人将一个四轮小车放在球体内部，增加机器人的稳定性。2006年，日本神户大学的Toshiaki Otani等人将陀螺控制与球形机器人结合，增加球形机器人的稳定性。2006年，哈尔滨工业大学的邓宗全教授等人研制了HIT Spherical Robot球形机器人。

专利文献CN100532181A公开了一种多运动态球形机器人，它具有螺旋伸缩机构和分别连于螺旋伸缩机构两端两个半球形壳体，螺旋伸缩机构可以驱动两半球形壳体闭合或展开，使机器人分别处于球态和两轮态两种运动形态。该球形机器人的半球形壳体硬度偏高，以实现两轮态行进的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种软体机器人运动控制方法，以从新的技术路线的角度驱动一体机器人运动。

本发明的技术方案是：

一种软体机器人运动控制方法，所述软体机器人包括左弹性气囊、中连接部、右弹性气囊，以及气泵和气囊调压组件，所述中连接部上设有旋转驱动流道和补气流道，所述气泵的吸气口与所述补气流道管道连通，所述气泵的排气口与所述旋转驱动流道管道连通，包括：

滚动行进步骤，通过气囊调压组件调整左弹性气囊和右弹性气囊内气压，使所述软体机器人形成哑铃形或胶囊形，通过所述气泵驱动所述软体机器人滚动；

转弯行进步骤，通过气囊调压组件调整左弹性气囊和右弹性气囊内气压，使所述软体机器人一侧外径≥所述中连接部外径＞另一侧外径，通过所述气泵驱动所述软体机器人转弯。

优选的，所述气泵和所述气囊调压组件设置在左弹性气囊和右弹性气囊中的至少一个内。

优选的，所述补气流道在所述中连接部侧面设有补气口，所述旋转驱动流道在所述中连接部的侧面设有至少两个排气口。

进一步优选的，所述中连接部为齿轮，在所述齿轮的中部设有环形凹槽，所述补气口和所述排气口均设置在所述环形凹槽内。

优选的，包括以下步骤：

所述软体机器人滚动状态中需要向左侧转弯时，使用所述气囊调压组件分别调整所述左弹性气囊、所述右弹性气囊内压力，以使所述左弹性气囊形成半球体，且所述右弹性气囊的球体半径大于所述中连接部的半径，则所述软体机器人向左转弯；

所述软体机器人滚动状态中需要向右侧转弯时，使用所述气囊调压组件分别调整所述左弹性气囊、所述右弹性气囊内压力，以使所述右弹性气囊形成半球体，且所述左弹性气囊的球体半径大于所述中连接部的半径，则所述软体机器人向右转弯。

优选的，包括以下步骤：