[发明专利]一种基于磁斥力的仿生柔性驱动机器人

摘要

本发明涉及一种基于磁斥力的仿生柔性驱动机器人，包含末端效应器、脊柱‑肌腱和驱动机构三部分，其中，脊柱‑肌腱包含多个可相对伸展、压缩的基节，基节的径向尺寸均不相同，尺寸稍小的基节安装于尺寸稍大的基节中；每个基节上具有若干安装有圆形永磁体的导向盘，永磁体对极布置，用于提供磁斥力，使任何长度的基节上的导向盘都沿轴向均布；在每个基节周围均布柔索，用于驱动基节的圆弧运动，且弯曲的半径可变。驱动机构用于控制基节伸展、压缩的长度和控制弯曲运动；对于相邻的两个基节，驱动机构远端基节会跟随驱动机构近端基节的运动。本发明该机器人，具有灵活性大、操控性好以及可通过性强的优点，能够进入受限及狭小空间操作来完成任务。

主权项

1.一种基于磁斥力的仿生柔性驱动机器人，其特征在于，包含：脊柱‑肌腱（2），具有能弯曲运动以及能相对伸展或压缩运动的n个基节，n≥3；每个基节上具有各自安装有永磁体的多个导向盘，相邻导向盘上的永磁体通过对极布置来提供磁斥力；驱动机构（1），具有改变仿生柔性驱动机器人的长度和末端位姿的基节伸展驱动机构（1‑1）及基节弯曲驱动机构（1‑2）；其中，所述基节伸展驱动机构（1‑1）用来改变基节彼此之间的相对位置，所述基节弯曲驱动机构（1‑2）用来驱动基节的弯曲运动；末端效应器（3），与所述脊柱‑肌腱（2）中最后一个基节的末端相连接；每个基节中包含脊柱，所述基节伸展驱动机构（1‑1）具有对应每个基节进行伸展或压缩运动驱动的以下部件：伸展驱动电动机、齿轮、齿条；相应基节中的脊柱的起始端与齿条的一端连接；所述伸展驱动电动机的输出端连接到齿轮的中心轴上，所述齿轮随着所述伸展驱动电动机的输出端旋转而旋转，并带动与该齿轮相啮合的齿条产生平移，使得与该齿条连接的脊柱得以相对伸展或压缩，实现基节的伸展或压缩运动。