[发明专利]一种基于气动肌肉与绳索的软体机器人系统

说明书

本发明涉及一种基于气动肌肉与绳索的软体机器人系统，腰关节的下部设置下肢关节，上部两侧设置上肢关节，下肢关节为互为镜像的左下肢和右下肢，上肢关节为互为镜像的左上肢和右上肢，下肢关节的左下肢和右下肢分别连接脚，上肢关节的左上肢和右上肢分别连接腕关节板，左下肢和左上肢结构相同，右下肢和右上肢结构相同。本发明肌群混联仿生逼真、与机械结构结合增加自由度数量、绳索驱动运动方向灵活切换与同步实现的基于气动肌肉与绳索。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是一种肌群混联仿生逼真、与机械结构结合增加自由度数量、绳索驱动运动方向灵活切换与同步实现的基于气动肌肉与绳索的软体机器人系统。

背景技术

软体机器人具有柔软灵活、可收缩、可编程的特点，能够适应复杂环境，同时可以避免碰撞对机器人的损坏，因此软体机器人是机器人领域一个重要的分支。

阿里巴巴达摩院曾预测，软体机器人的研究与在生产线的大规模应用，取代目前刚性的的工业机器人，将拉近服务机器人与人的距离；同时软体机器人可以用于服务机器人领域，有助于在商业化领域取代人类。

电机、液压、气缸等刚性元件作为驱动元件均为刚性机器人，会出现上述提到的种种问题，特别是人机交互时，程序运行过程的瑕疵，就有可能对人类有所伤害。气动肌肉、绳索等软体元件作为主要的元件，在软体机器人的设计中必不可少，但是软体元件仅仅提供单个自由度方向的拉力，这就要求他们往往以成组拮抗肌形式驱动关节运动，并且机器人运动自由度受到限制，这也是软体机器人发展过程中的一大瓶颈。

需要一种肌群混联仿生逼真、与机械结构结合增加自由度数量、绳索驱动运动方向灵活切换与同步实现的基于气动肌肉与绳索的软体机器人系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种肌群混联仿生逼真、与机械结构结合增加自由度数量、绳索驱动运动方向灵活切换与同步实现的基于气动肌肉与绳索的软体机器人系统。

一种基于气动肌肉与绳索的软体机器人系统，包括：

腰关节，所述腰关节的下部设置下肢关节，上部两侧设置上肢关节，所述下肢关节为互为镜像的左下肢和右下肢，所述上肢关节为互为镜像的左上肢和右上肢，所述下肢关节的左下肢和右下肢分别连接脚，所述上肢关节的左上肢和右上肢分别连接腕关节板，所述左下肢和左上肢结构相同，所述右下肢和右上肢结构相同；

所述腰关节的胸部连接件依次可转动连接椎骨一、椎骨二、椎骨三、椎骨四、椎骨五、椎骨六、椎骨七、椎骨八、腰部连接件，所述椎骨一和肋骨第一层固定连接，所述椎骨四和肋骨第二层固定连接，所述椎骨五和肋骨第三层固定连接，所述椎骨八和肋骨第四层固定连接，所述胸部连接件和腰部连接件两端分别可转动连接长气动肌肉一、长气动肌肉二、长气动肌肉三、长气动肌肉四、长气动肌肉五、长气动肌肉六、长气动肌肉七、长气动肌肉八，所述长气动肌肉一、长气动肌肉二、长气动肌肉三、长气动肌肉四分别位于肋骨第一层、肋骨第二层、肋骨第三层、肋骨第四层的外侧，所述长气动肌肉五、长气动肌肉六、长气动肌肉七、长气动肌肉八分别位于肋骨第一层、肋骨第二层、肋骨第三层、肋骨第四层的内侧，所述肋骨第一层和肋骨第四层之间分别可转动连接气动肌肉一、中气动肌肉二、中气动肌肉三、中气动肌肉四、中气动肌肉五、中气动肌肉六、中气动肌肉七、中气动肌肉八，所述胸部连接件和肋骨第二层之间分别可转动连接短气动肌肉一、短气动肌肉二、短气动肌肉三、短气动肌肉四、短气动肌肉五、短气动肌肉六、短气动肌肉七、短气动肌肉八，所述腰部连接件和肋骨第三层之间分别可转动连接短气动肌肉九、短气动肌肉十、短气动肌肉十一、短气动肌肉十二、短气动肌肉十三、短气动肌肉十四、短气动肌肉十五、短气动肌肉十六；