[发明专利]一种基于双程SMA弹簧驱动的仿乌贼机器人

说明书

本发明提出了一种基于双程SMA弹簧驱动的仿乌贼机器人，属于仿生机器人领域。解决了以电机为代表的传统驱动器，存在噪音大和驱动效率低等问题。该机器人的动力部分、控制部分、传输部分和执行部分依次连接，执行部分的滑杆的左端与后端盖的右端相连，滑杆的右端与滑槽的左端相配合，并能产生相对滑动；滑槽的右端与前端盖的左端相连；双程SMA弹簧的左端与滑杆相连，右端与滑槽相连，所述传输部分与双程SMA弹簧连接，为其供电。本发明利用形状记忆合金作为驱动器，设计了一种基于双程SMA弹簧驱动的仿乌贼机器人，该仿乌贼机器人利用双程SMA弹簧驱动，以滑杆滑槽装置作为执行机构，能够在水下实现高效、高速前进。

技术领域

本发明属于仿生机器人领域，特别是涉及一种基于双程SMA弹簧驱动的仿乌贼机器人。

背景技术

由于与电缆、管道、天然气钻探和海底勘测等海洋工程有关的需求增加，许多研究人员正在开发用于水下任务的新工具。仿生水下机器人由于其本身极高的环境适应性、良好的柔顺性以及高机动性，一度成为水下机器人的研究热点。但是以电机为代表的传统驱动器，存在噪音大和驱动效率低等缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于双程SMA弹簧驱动的仿乌贼机器人，以解决以电机为代表的传统驱动器，存在噪音大和驱动效率低等问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于双程SMA弹簧驱动的仿乌贼机器人，包括主体部分、动力部分、控制部分、传输部分和执行部分，所述动力部分、控制部分、传输部分和执行部分依次连接，

所述主体部分包括喷嘴、后端盖、多条柔性肋板、柔性腔体和前端盖，所述喷嘴位于后端盖的中心部位，多条柔性肋板的两端分别与前端盖和后端盖相连，柔性腔体与多条柔性肋板粘接在一起，且其两端分别固定在前端盖和后端盖上，柔性腔体内为腹腔；

所述执行部分包括双程SMA弹簧、滑杆、滑槽和腹腔，滑杆的左端与后端盖的右端相连，滑杆的右端与滑槽的左端相配合，并能产生相对滑动；滑槽的右端与前端盖的左端相连；双程SMA弹簧的左端与滑杆相连，右端与滑槽相连，所述传输部分与双程SMA弹簧连接，为其供电。

更进一步的，所示柔性肋板为1mm厚的PVC板。

更进一步的，所述动力部分为电源。

更进一步的，所述控制部分为控制开关。

更进一步的，所述传输部分为通电导线。

更进一步的，电源的左端经控制开关和通电导线与双程SMA弹簧的左端相连，右端经通电导线与双程SMA弹簧的右端相连。

更进一步的，当仿乌贼机器人作动时，闭合控制开关，外界电源经控制开关和通电导线对双程SMA弹簧进行通电，双程SMA弹簧受热伸长，驱动滑杆在滑槽中向左滑动，从而带动柔性肋板伸直，使柔性腔体收缩，驱动腹腔中的水从喷嘴喷出，实现仿乌贼机器人的喷水前进。

更进一步的，当断开控制开关时，双程SMA弹簧的伸展力消失，在柔性肋板的回复力作用下，柔性腔体展开，腹腔内形成负压，从而使仿乌贼机器人实现吸水，为下次喷水前进做准备。

更进一步的，所述柔性腔体为硅胶材质。

更进一步的，所述柔性肋板的数量为6条。

更进一步的，柔性腔体与柔性肋板粘接在一起，且其两端由硅胶密封圈分别固定在前端盖和后端盖。

与现有技术相比，本发明所述的一种基于双程SMA弹簧驱动的仿乌贼机器人的有益效果是：

(1)本发明为一种基于双程SMA弹簧驱动的仿乌贼机器人，可在展开状态和收拢状态之间进行切换。

(2)本发明通过仿乌贼机器人的径向收缩挤压将水排出，收缩阻力小，作动速度快。