一种多自由度的柔性软体触手机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多自由度的柔性软体触手机器人，每个触手运动单元均包括从上到下依次设置的多个连接盘，任意相邻的两个连接盘之间均通过弹簧相连接，位于触手运动机构最下端的一个连接盘固定于控制机构上；触手运动机构的中心轴上设置有一个钛合金圆柱，钛合金圆柱分别连接触手运动机构最上端的一个连接盘和触手运动机构最下端的一个连接盘；每个触手运动单元中最上端的连接盘均连接有三个控制线，每个控制线均向下延伸的贯穿对应的连接盘并与控制机构相连接；每个触手运动单元中均设置有三轴陀螺仪、角度传感器以及光电门传感器。本实用新型专利技术能够有效控制各个触手控制单元，轻易到达传统机器人产品难以到达的角度和运动轨迹。运动轨迹。运动轨迹。

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度的柔性软体触手机器人


[0001]本技术属于软体触手机器人
，具体涉及一种多自由度的柔性软体触手机器人。

技术介绍

[0002]现有的机器人系统的运动是通过各种旋转、滑动、移动和倾转等方式组合形成，运动之间的方式和范围相对固定和具有较大的限制，现有情况下机器人的整体化和集成化程度较高，但是运动的区间、方式和范围相对固定，通过一整套的运动控制系统整体化控制，部件之间的协调性高但是自由性较小，由于软体机器人结构的特殊性，它由若干个独立的运动单元组合而成，现有的产品由于软体触手机器人的结构特殊性，现有产品虽然可以完成单个运动单元内运动的控制但是无法完成多个自由度之间的协调控制，在正常的使用过程中，运动单元的组合次序和个数均不可控，导致了控制系统的复杂性和不确定性，由此可见现有技术存在较大缺陷。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种多自由度的柔性软体触手机器人，用以解决现有技术中存在的上述问题。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0005]一种多自由度的柔性软体触手机器人，包括控制机构和连接于控制机构上端的触手运动机构，触手运动机构包括从上到下依次相连的多个触手运动单元，每个触手运动单元均包括从上到下依次设置的多个连接盘，任意相邻的两个连接盘之间均通过弹簧相连接，位于触手运动机构最下端的一个连接盘固定于控制机构上；
[0006]所述触手运动机构的中心轴上设置有一个钛合金圆柱，钛合金圆柱分别连接触手运动机构最上端的一个连接盘和触手运动机构最下端的一个连接盘，钛合金圆柱的中部贯穿其他的连接盘；
[0007]在相邻的两个触手运动单元中，位于上方的一个触手运动单元为上运动单元，另一个触手运动单元为下运动单元，上运动单元最下端的一个连接盘与下运动单元最上端的一个连接盘固定连接或为同一个连接盘；
[0008]每个触手运动单元中最上端的连接盘均连接有三个控制线，每个控制线均向下延伸的贯穿对应的连接盘并与控制机构相连接，以使控制机构通过收放控制线来控制对应的触手运动单元运动；
[0009]每个触手运动单元中均设置有用于感应触手运动单元倾转姿态角度的三轴陀螺仪、用于监测角度数据的角度传感器以及用于测量进给量数据的光电门传感器。
[0010]作为本技术中一种优选的技术方案，所述控制机构包括相互连接的底座和顶板，顶板与触手运动机构中最下端的一个连接盘固定连接；所述底座和顶板之间安装有多个驱动电机和卷线轮，每个驱动电机的电机轴上均安装有一个卷线轮，每个控制线的下端
均贯穿顶板并与一个卷线轮对应连接。
[0011]作为本技术中一种优选的技术方案，每个驱动电机及安装于其电机轴上的卷线轮均组合成一个驱动机构，所有的驱动机构呈环形阵列分布于底座和顶板之间。
[0012]作为本技术中一种优选的技术方案，所述底座和顶板之间固定有至少一个中间隔板，中间隔板将底座和顶板之间的空间分隔为至少两个安装区域，所有的驱动机构均匀分布于各个安装区域，且各个安装区域的驱动机构呈环形阵列分布设置。
[0013]作为本技术中一种优选的技术方案，所有的控制线在同一水平面上的投影呈环形阵列分布设置。
[0014]作为本技术中一种优选的技术方案，每个触手运动单元中均设置至少一组角度传感器，一组角度传感器包括分别用于监测x轴、y轴和z轴的三个角度传感器，三个角度传感器安装于同一个连接盘上。
[0015]作为本技术中一种优选的技术方案，每个触手运动单元中均设置至少一个三轴陀螺仪，三轴陀螺仪安装于连接盘上。
[0016]作为本技术中一种优选的技术方案，每个触手运动单元中均设置三组光电门传感器，三组光电门传感器与三个控制线对应设置，每组光电门传感器的发光装置和接收装置分别安装于相邻的两个连接盘上。
[0017]作为本技术中一种优选的技术方案，任意相邻的两个连接盘之间均通过三个弹簧相连接。
[0018]作为本技术中一种优选的技术方案，所述的多自由度的柔性软体触手机器人还包括控制器，控制器与控制机构、三轴陀螺仪、角度传感器和光电门传感器均电连接。
[0019]有益效果：本技术的每个触手运动单元均包括至少三个连接盘任意相邻的两个连接盘之间均通过弹簧相连接，保证结构的稳定性，且可以进行一定的弯曲偏转等，方便控制机构控制触手运动机构弯曲偏转；触手运动机构的中心轴上设置有一个钛合金圆柱，钛合金圆柱分别连接触手运动机构最上端的一个连接盘和触手运动机构最下端的一个连接盘，可以保证触手运动机构在自然状态下的竖直性，同时钛合金圆柱也可以发生适当偏转，保证触手运动机构的弯曲偏转效果；控制机构通过三个控制线来控制一个触手运动单元，通过此方式控制所有的触手运动单元，使得触手运动单元的控制有效而简单，各个触手运动单元之间既相互协调，又相互独立；通过三轴陀螺仪、角度传感器和光电门传感器对运动数据的监控，使得控制机构能够根据收集到的数据准确的控制所有触手运动单元的运动，使得触手运动机构轻易到达传统机器人产品难以到达的角度和难以达成的运动轨迹，如多级波浪轨迹，多级锐角钝角轨迹等较为复杂的运动轨迹。
附图说明
[0020]图1为本技术的主视图；
[0021]图2为图1中A部分的放大示意图；
[0022]图3为本技术的部分结构示意图。
[0023]图中：1
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控制机构；101
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底座；102
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顶板；103
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驱动电机；104
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卷线轮；105
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中间隔板；2
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连接盘；3
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弹簧；4
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钛合金圆柱；5
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控制线。
具体实施方式
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本技术作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。
[0025]实施例：
[0026]如图1
‑
图3所示，本实施例提供了一种多自由度的柔性软体触手机器人，包括控制机构1和连接于控制机构1上端的触手运动机构，触手运动机构包括从上到下依次相连的多个触手运动单元，每个触手运动单元均包括从上到下依次设置的多个连接盘2，每个触手运动单元均包括至少三个连接盘2，以图1为例，示例中优选每个触手运动单元均包括四个连接盘2，任意相邻的两个连接盘2之间均通过弹簧3相连接，保证结构的稳定性，且可以进行一定的弯曲偏转等，位于触手运动机构最下端的一个连接盘2固定于控制机构1上，保证整个触手运动机构的稳定性，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多自由度的柔性软体触手机器人，其特征在于，包括控制机构(1)和连接于控制机构(1)上端的触手运动机构，触手运动机构包括从上到下依次相连的多个触手运动单元，每个触手运动单元均包括从上到下依次设置的多个连接盘(2)，任意相邻的两个连接盘(2)之间均通过弹簧(3)相连接，位于触手运动机构最下端的一个连接盘(2)固定于控制机构(1)上；所述触手运动机构的中心轴上设置有一个钛合金圆柱(4)，钛合金圆柱(4)分别连接触手运动机构最上端的一个连接盘(2)和触手运动机构最下端的一个连接盘(2)，钛合金圆柱(4)的中部贯穿其他的连接盘(2)；在相邻的两个触手运动单元中，位于上方的一个触手运动单元为上运动单元，另一个触手运动单元为下运动单元，上运动单元最下端的一个连接盘(2)与下运动单元最上端的一个连接盘(2)固定连接或为同一个连接盘(2)；每个触手运动单元中最上端的连接盘(2)均连接有三个控制线(5)，每个控制线(5)均向下延伸的贯穿对应的连接盘(2)并与控制机构(1)相连接，以使控制机构(1)通过收放控制线(5)来控制对应的触手运动单元运动；每个触手运动单元中均设置有用于感应触手运动单元倾转姿态角度的三轴陀螺仪、用于监测角度数据的角度传感器以及用于测量进给量数据的光电门传感器。2.根据权利要求1所述的一种多自由度的柔性软体触手机器人，其特征在于，所述控制机构(1)包括相互连接的底座(101)和顶板(102)，顶板(102)与触手运动机构中最下端的一个连接盘(2)固定连接；所述底座(101)和顶板(102)之间安装有多个驱动电机(103)和卷线轮(104)，每个驱动电机(103)的电机轴上均安装有一个卷线轮(104)，每个控制线(5)的下端均贯穿顶板(102)并与一个卷线轮(104)对应连接。3.根据权利要求2所述的一种多自由度的柔性软体触手机器人...

【专利技术属性】
技术研发人员：申健，汤晨雨，李楷，
申请(专利权)人：珠海奕博智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：