[发明专利]双程SMA弹簧驱动的软体机器人弯曲模块及其控制方法

权利要求书

1.一种双程SMA弹簧驱动的软体机器人系统，其特征在于，包括：

机器人弯曲模块本体，所述机器人弯曲模块本体由三只双程形状记忆合金SMA弹簧驱动，其中，双程SMA弹簧具有双向形状记忆效应；

传感系统，用于获取所述软体机器人的当前姿态信息；

SMA驱动系统，用于对机器人系统中的双程SMA弹簧进行加热或冷却；以及

控制系统，用于根据所述软体机器人的目标姿态信息和所述当前姿态信息计算施加在三只双程SMA弹簧上的加热电压信号或冷却气流信号，并将信号发送至SMA驱动系统执行，加热或冷却驱动软体机器人运动的三只SMA弹簧，使得所述软体机器人达到目标姿态。

2.一种如权利要求1所述的双程SMA弹簧驱动的软体机器人系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述软体机器人的当前姿态信息；

根据所述软体机器人的目标姿态信息和所述当前姿态信息计算施加在三只双程SMA弹簧上的加热电压信号或冷却气流信号；

将信号发送至SMA驱动系统执行，加热或冷却驱动软体机器人运动的三只SMA弹簧，使得所述软体机器人达到目标姿态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当前姿态信息包括所述软体机器人的当前弯曲角度和当前摆动角度，所述目标姿态信息包括所述软体机器人的目标弯曲角度和目标摆动角度；

根据所述软体机器人的目标姿态信息和所述当前姿态信息计算施加在三只双程SMA弹簧上的加热电压信号或冷却气流信号，包括：

根据所述当前弯曲角度和所述目标弯曲角度生成弯曲角度通道的控制信号，并通过方向调节器将所述弯曲角度控制信号映射到所述软体机器人的三只SMA弹簧的驱动状态上；

根据所述当前摆动角度和所述目标摆动角度生成摆动角度通道的控制信号，其中，结合机器人当前摆动角度、目标摆动角度以及三只SMA弹簧之间的相互关系，计算摆动角度控制信号；

将两路所述通道的控制信号相加，并进行饱和与归一化处理，最终得到施加三只双程SMA弹簧上的加热电压信号或冷却气流信号。

4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求2-3任一项所述的双程SMA弹簧驱动的软体机器人系统的控制方法。