一种仿尺蠖的软体机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种仿尺蠖的软体机器人，涉及软体机器人的技术领域，包括：第一中间部、固定杆、弹性杆、形状记忆合金弹簧、第一端部、第二端部和后足。外壳采用硅胶材料，骨架包括弹性杆、固定杆且均采用硅胶材料制成，后足选用摩擦力较大的硅胶材料，通过给嵌在两相邻固定杆之间的形状记忆合金弹簧加热，使系统整体收缩变形，停止加热时，利用后足产生的摩擦力使其向前驱动。硅胶材料具有良好的柔软性、弹性、耐高温性、电绝缘性能和稳定性，可以适用于各种环境条件下进行的模拟实验，同时系统内部均为柔性材质，不是通过刚性部件连接形成，结构简单、造价低廉，使用寿命长且不易损坏，可以真实地的模拟尺蠖的运动方式。

【技术实现步骤摘要】
一种仿尺蠖的软体机器人
本技术涉及软体机器人的
，尤其涉及一种仿尺蠖的软体机器人。
技术介绍
柔性是生物体本质而普适的重要属性。绝大部分生物都具有柔软的组织，这些生物依靠自身柔性，能够高效、和谐地与自然界交互。“软体”的机器人也能像生物体一样，主动或被动地改变自身形状、刚度和运动，从而更加安全高效地与环境交互。软体机器人是一个新兴研究方向，软体机器人本身较多的自由度相比传统的刚体机器人具有许多优势，如无需传感器也能较好地适应复杂的环境，凭借较小的接触力来提供更安全更自然的人机交互等。传统柔性铰链原理的机器人是依靠多个微小刚性单元的连接来达到“柔性”的目的，但控制方式与传统刚性机器人没有本质的区别，故这类机器人虽然在一定程度上解决一些刚性机器人存在的问题，依旧有其局限性，依然应该划分于“刚性”机器人的范畴。传统的仿尺蠖的软体机器人结构复杂，造价高昂，环境耐受度及柔性较差，难以真实的模仿尺蠖的运动方式，通常需要使用外部装置提供动能以进行控制。
技术实现思路
针对上述产生的问题，本技术的目的在于提供一种仿尺蠖的软体机器人。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种仿尺蠖的软体机器人，其中，包括：第一中间部1，所述第一中间部1包括：至少一连接部8，若干所述连接部8呈线状排列；固定杆2，任意相邻的两所述连接部8之间设有一所述固定杆2；弹性杆3，每一所述连接部8内设有一所述弹性杆3，任意相邻的两所述固定杆2之间连接有一所述弹性杆3；形状记忆合金弹簧4，每一所述连接部8内设有一所述形状记忆合金弹簧4，任意相邻的两所述固定杆2之间连接有一所述形状记忆合金弹簧4；第一端部5，所述第一端部5内设有一所述固定杆2、一所述弹性杆3和一所述形状记忆合金弹簧4，所述第一中间部1具有一端和所述第一端部5连接；第二端部6，所述第二端部6内设有一所述固定杆2、一所述弹性杆3和一所述形状记忆合金弹簧4，所述第一中间部1具有另一端和所述第二端部6连接；后足7，所述后足7和所述第一端部5连接。上述的仿尺蠖的软体机器人，其中，所述第一中间部1和所述第一端部5通过一所述固定杆2连接。上述的仿尺蠖的软体机器人，其中，所述第一中间部1和所述第二端部6通过一所述固定杆2连接。上述的仿尺蠖的软体机器人，其中，每一所述固定杆2竖直设置。上述的仿尺蠖的软体机器人，其中，每一所述固定杆2上设有总长度三分之一处和总长度三分之二处。上述的仿尺蠖的软体机器人，其中，所述总长度三分之一处设于所述总长度三分之二处的上方。上述的仿尺蠖的软体机器人，其中，每一所述弹性杆3水平设置。上述的仿尺蠖的软体机器人，其中，每一所述弹性杆3具有两端分别和两所述固定杆2的所述总长度三分之一处连接。上述的仿尺蠖的软体机器人，其中，每一所述形状记忆合金弹簧4水平设置。上述的仿尺蠖的软体机器人，其中，每一所述形状记忆合金弹簧4具有两端分别和两所述固定杆2的所述总长度三分之二处连接。本技术由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：(1)本技术的材质为硅胶材料，具有良好的柔软性、弹性、耐高温性、电绝缘性能和稳定性，可以适用于各种环境条件下进行的模拟实验，同时系统内部均为柔性材质，不是通过刚性部件连接形成，具有真实地的模拟尺蠖的运动方式；(2)本技术结构简单、造价低廉，使用寿命长且不易损坏，可以真实地的模拟尺蠖的运动方式。附图说明图1是本技术的一种仿尺蠖的软体机器人的结构示意图。图2是本技术的一种仿尺蠖的软体机器人的实施例示意图。附图中：1、第一中间部；2、固定杆；3、弹性杆；4、形状记忆合金弹簧；5、第一端部；6、第二端部；7、后足；8、连接部。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但不作为本技术的限定。请参照图1和图2所示，示出了一种仿尺蠖的软体机器人，其中，包括：第一中间部1、固定杆2、弹性杆3、形状记忆合金弹簧4、第一端部5、第二端部6和后足7。第一中间部1包括：至少一连接部8，若干连接部8呈线状排列。任意相邻的两连接部8之间设有一固定杆2，每一连接部8内设有一弹性杆3，任意相邻的两固定杆2之间连接有一弹性杆3，每一连接部8内设有一形状记忆合金弹簧4，任意相邻的两固定杆2之间连接有一形状记忆合金弹簧4。第一端部5内设有一固定杆2、一弹性杆3和一形状记忆合金弹簧4，第一中间部1具有一端和第一端部5连接，第二端部6内设有一固定杆2、一弹性杆3和一形状记忆合金弹簧4，第一中间部1具有另一端和第二端部6连接，后足7和第一端部5连接。进一步，在一种较佳实施例中，第一中间部1和第一端部5通过一固定杆2连接。进一步，在一种较佳实施例中，第一中间部1和第二端部6通过一固定杆2连接。进一步，在一种较佳实施例中，每一固定杆2竖直设置。进一步，在一种较佳实施例中，每一固定杆2上设有总长度三分之一处和总长度三分之二处。进一步，在一种较佳实施例中，总长度三分之一处设于总长度三分之二处的上方。进一步，在一种较佳实施例中，每一弹性杆3水平设置。进一步，在一种较佳实施例中，每一弹性杆3具有两端分别和两固定杆2的总长度三分之一处连接。进一步，在一种较佳实施例中，每一形状记忆合金弹簧4水平设置。进一步，在一种较佳实施例中，每一形状记忆合金弹簧4具有两端分别和两固定杆2的总长度三分之二处连接。以上仅为本技术较佳的实施例，并非因此限制本技术的实施方式及保护范围。本技术在上述基础上还具有如下实施方式：本技术的进一步实施例中，设计一种仿尺蠖的软体机器人，外壳采用硅胶材料，骨架包括弹性杆3、固定杆2且均采用硅胶材料制成，通过给嵌在两相邻固定杆2之间的形状记忆合金弹簧4加热，使系统整体收缩变形，停止加热时，利用后足7产生的摩擦力使其向前驱动。本技术的进一步实施例中，一种实施方式为，通过给嵌在隔板间的形状记忆合金弹簧4加热，使系统整体收缩变形，停止加热时，利用后足7产生的摩擦力使其向前驱动。本技术的进一步实施例中，使用直流恒压电源对形状记忆合金弹簧4加热至相变温度，形状记忆合金弹簧4收缩。本技术的进一步实施例中，形状记忆合金弹簧4嵌在固定杆2的中下部约三分之一处，形状记忆合金弹簧4收缩可带动固定杆2的下半部分收缩。本技术的进一步实施例中，弹性杆3在固定杆2的中上部约三分之一处连接，因此当形状记忆合金弹簧4到达相变温度产生收缩相变时，整个软体机器人系统会呈弯曲的形状。本技术的进一步实施例中，系统断电时，温度下降，形状记忆合金弹簧4渐渐形变至马氏体，形状记忆合金弹簧4慢慢伸长，此时后足7支撑系统并且后足7产生的摩擦力大于系统头部，故当断电时，系统向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿尺蠖的软体机器人，其特征在于，包括：/n第一中间部(1)，所述第一中间部(1)包括：至少一连接部(8)，若干所述连接部(8)呈线状排列；/n固定杆(2)，任意相邻的两所述连接部(8)之间设有一所述固定杆(2)；/n弹性杆(3)，每一所述连接部(8)内设有一所述弹性杆(3)，任意相邻的两所述固定杆(2)之间连接有一所述弹性杆(3)；/n形状记忆合金弹簧(4)，每一所述连接部(8)内设有一所述形状记忆合金弹簧(4)，任意相邻的两所述固定杆(2)之间连接有一所述形状记忆合金弹簧(4)；/n第一端部(5)，所述第一端部(5)内设有一所述固定杆(2)、一所述弹性杆(3)和一所述形状记忆合金弹簧(4)，所述第一中间部(1)具有一端和所述第一端部(5)连接；/n第二端部(6)，所述第二端部(6)内设有一所述固定杆(2)、一所述弹性杆(3)和一所述形状记忆合金弹簧(4)，所述第一中间部(1)具有另一端和所述第二端部(6)连接；/n后足(7)，所述后足(7)和所述第一端部(5)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种仿尺蠖的软体机器人，其特征在于，包括：
第一中间部(1)，所述第一中间部(1)包括：至少一连接部(8)，若干所述连接部(8)呈线状排列；
固定杆(2)，任意相邻的两所述连接部(8)之间设有一所述固定杆(2)；
弹性杆(3)，每一所述连接部(8)内设有一所述弹性杆(3)，任意相邻的两所述固定杆(2)之间连接有一所述弹性杆(3)；
形状记忆合金弹簧(4)，每一所述连接部(8)内设有一所述形状记忆合金弹簧(4)，任意相邻的两所述固定杆(2)之间连接有一所述形状记忆合金弹簧(4)；
第一端部(5)，所述第一端部(5)内设有一所述固定杆(2)、一所述弹性杆(3)和一所述形状记忆合金弹簧(4)，所述第一中间部(1)具有一端和所述第一端部(5)连接；
第二端部(6)，所述第二端部(6)内设有一所述固定杆(2)、一所述弹性杆(3)和一所述形状记忆合金弹簧(4)，所述第一中间部(1)具有另一端和所述第二端部(6)连接；
后足(7)，所述后足(7)和所述第一端部(5)连接。


2.根据权利要求1所述的仿尺蠖的软体机器人，其特征在于，所述第一中间部(1)和所述第一端部(5)通过一所述固定杆(2)连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：李珺，肖光运，张阳阳，赖光前，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23