[发明专利]一种基于SMA弹簧驱动的仿毛虫软体机器人

摘要

本发明公开了一种基于SMA弹簧驱动的仿毛虫软体机器人，由三个驱动模块和四个吸附模块组成；所述的驱动模块由四个SMA弹簧、两个固定板和一个外壳组成；四个SMA弹簧采用并联的方式均匀分布在外壳内；当SMA弹簧通电收缩时，驱动模块会发生相应变形，断电后可回复原状；所述的吸附模块由一个单元体和两个吸附单元组成，两个吸附单元对称分布在单元体上；所述的吸附单元由一个SMA弹簧、一个柱塞、一个隔板和一个吸盘组成；通过驱动SMA弹簧可使吸盘吸附在运动表面，并可在断电后使吸盘脱离运动表面；三个驱动模块按从左到右的顺序分别布置在每两个吸附模块之间；通过协调控制驱动模块和吸附模块可实现仿毛虫运动。

主权项

1.一种基于SMA弹簧驱动的仿毛虫软体机器人，由四个吸附模块（1）和三个驱动模块（2）组成；三个驱动模块（2）按从左到右的顺序分别布置在每两个吸附模块（1）之间；所述的驱动模块（2）由四个SMA弹簧一（12）、两个固定板（3）和一个外壳（4）组成，固定板（3）与外壳（4）粘接固定；四个SMA弹簧一（12）采用并联的方式均匀分布在外壳（4）内，并且两端分别固定在固定板（3）上，固定板（3）上设有孔，便于SMA弹簧一（12）的散热；协调控制驱动模块（2）中的四个SMA弹簧一（12），可以实现伸缩、弯曲运动；所述的吸附模块（1）由一个单元体（11）和两个吸附单元组成，两个吸附单元对称布置在单元体（11）上；所述的吸附单元由一个SMA弹簧二（5）、一个柱塞（7）、一个隔板（8）和一个吸盘（9）组成；所述的单元体（11）内设有两个对称分布的通道（6）和一对矩形孔（13）；所述的通道（6）用于布置两个SMA弹簧二（5），SMA弹簧二（5）的一端固定在通道（6）顶部，另一端固定在柱塞（7）顶部；隔板（8）中心与柱塞（7）固定，外沿与通道（6）内壁固定；吸盘（9）位于单元体（11）底部，并设有吸附腔（10），吸附腔（10）与通道（6）被隔板（8）隔离；当SMA弹簧二（5）通电收缩时，带动柱塞（7）向上移动，同时拉动隔板（8），使隔板（8）由下凹状变为上凸状，使吸附腔（10）变大产生负压，从而吸盘吸附在运动表面（14）上，当SMA弹簧二（5）断电后，由于隔板（8）的回弹力和吸附腔（10）的负压力，使柱塞（7）恢复至原来位置，吸附腔（10）负压消失使吸盘（9）与运动表面（14）脱离；通过协调控制驱动模块（2）和吸附模块（1）软体机器人可以模仿毛毛虫运动。