System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于水下机器人的软体抓取系统及控制方法技术方案_技高网

一种用于水下机器人的软体抓取系统及控制方法技术方案

技术编号:42182360 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-30 18:35
本发明专利技术提供了一种用于水下机器人的软体抓取系统及控制方法,属于水下机器人技术领域。它解决了现有的水下机器人的抓取系统容易损伤被抓取物且无法适用于狭窄区域的问题。本发明专利技术中的一种用于水下机器人的软体抓取系统包括机器人、柔性机构、抓取组件、柔性单元以及绳索。本发明专利技术的柔性机构是通过驱动件拉动对应的绳索,以使得绳索带动对应的柔性单元发生变形,如此,该柔性机构能够在狭窄环境内进行弯曲或者变形,从而使得该柔性机构能够在狭窄环境内进行工作;其次,在本发明专利技术中,抓取组件是柔性的,使得抓取组件在抓取待抓取物时,抓取组件不会损坏待抓取物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水下机器人,涉及一种用于水下机器人的软体抓取系统及控制方法


技术介绍

1、传统的海洋装备因缺乏柔性机械手导致其应用领域受限,例如,目前潜水器的抓取系统大多数为刚性机械手、抓手,这大大增加了潜水器的负载,且容易损伤被抓取物或者海底生物;其次,大多数抓取系统在水中不易变形,导致大多数的水下机器人的抓取系统无法适用于狭窄区域。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种在抓取过程不会损坏待抓取物且能适用于狭窄区域的用于水下机器人的软体抓取系统及控制方法。

2、本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现:一种用于水下机器人的软体抓取系统,包括:

3、机器人;

4、柔性机构,设于机器人的下方,所述柔性机构远离机器人的一端处设置具有柔性的抓取组件,所述柔性机构包括多个串联在一起的柔性单元,所述柔性机构内穿设有多个用于控制柔性单元变形的绳索。

5、在上述的一种用于水下机器人的软体抓取系统中,所述抓取组件包括爪盘,所述爪盘上围设有多个手爪,每个所述手爪上均设有人工肌肉。

6、在上述的一种用于水下机器人的软体抓取系统中,每个所述柔性单元均包括骨架盘,在骨架盘上设有柔性骨架,所述绳索活动穿过骨架盘或者与绳索端部相邻的骨架盘连接。

7、在上述的一种用于水下机器人的软体抓取系统中,每个所述骨架盘上均穿设有用于连接相邻两个柔性骨架的骨关节,靠近爪盘的骨关节上设有与爪盘连接的连接骨架。

8、在上述的一种用于水下机器人的软体抓取系统中,所述机器人上设有底板,所述柔性机构朝向机器人的一端设有顶板,所述顶板与底板可拆卸连接,在底板与顶板之间设有防水夹层。

9、在上述的一种用于水下机器人的软体抓取系统中,所述顶板上设有将柔性机构封住的防水盖板,所述柔性机构的外侧围设有防水护套。

10、在上述的一种用于水下机器人的软体抓取系统中,绳索总数量m满足:

11、m大于或等于2n+1;

12、其中,m—为所有绳索的总数量;

13、n—为所有骨关节的总数量。

14、在上述的一种用于水下机器人的软体抓取系统中,所述骨架盘由铝合金材料制作或者由聚乳酸材料制作,所述柔性骨架采用液压软管制作。

15、在上述的一种用于水下机器人的软体抓取系统中,靠近抓取组件的柔性单元内设有弹性磁电应变传感器,所述机器人的底部设有摄像头,所述机器人内设有上位机以及控制器,所述摄像头、控制器以及弹性磁电应变传感器均与上位机电连接,所述机器人内设有用于拉动绳索的驱动件,所述驱动件以及人工肌肉均与控制器电连接。

16、一种用于水下机器人的软体抓取系统的控制方法,包括:

17、步骤1、将机器人放置于水中,并通电;

18、步骤2、当机器人运动至待抓取物的区域时,摄像头将识别到图像信息反馈至上位机,与此同时,弹性磁电应变传感器获取柔性机构的姿态信息反馈至上位机;

19、步骤3、上位机对图像信息与姿态信息进行信息处理,并传递给控制器,控制器操控驱动件与人工肌肉,以使手爪在水中抓取待抓取物。

20、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

21、1、本专利技术的柔性机构是通过驱动件拉动对应的绳索,以使得绳索带动对应的柔性单元发生变形,如此,该柔性机构能够在狭窄环境内进行弯曲或者变形,从而使得该柔性机构能够在狭窄环境内进行工作。

22、2、在本专利技术中,抓取组件是柔性的,使得抓取组件在抓取待抓取物时,抓取组件不会损坏待抓取物。

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【技术保护点】

1.一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,所述抓取组件包括爪盘,所述爪盘上围设有多个手爪,每个所述手爪上均设有人工肌肉。

3.根据权利要求2所述的一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,每个所述柔性单元均包括骨架盘,在所述骨架盘上设有柔性骨架,所述绳索活动穿过所述骨架盘或者与所述绳索端部相邻的骨架盘连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,每个所述骨架盘上均穿设有用于连接相邻两个所述柔性骨架的骨关节,靠近所述爪盘的骨关节上设有与所述爪盘连接的连接骨架。

5.根据权利要求1所述的一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,所述机器人上设有底板,所述柔性机构朝向机器人的一端设有顶板,所述顶板与所述底板可拆卸连接,在所述底板与所述顶板之间设有防水夹层。

6.根据权利要求5所述的一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,所述顶板上设有将所述柔性机构封住的防水盖板,所述柔性机构的外侧围设有防水护套。

7.根据权利要求4所述的一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,绳索总数量M满足:

8.根据权利要求3所述的一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,所述骨架盘由铝合金材料制作或者由聚乳酸材料制作,所述柔性骨架采用液压软管制作。

9.根据权利要求2所述的一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,靠近所述抓取组件的柔性单元内设有弹性磁电应变传感器,所述机器人的底部设有摄像头,所述机器人内设有上位机以及控制器,所述摄像头、控制器以及弹性磁电应变传感器均与所述上位机电连接,所述机器人内设有用于拉动所述绳索的驱动件,所述驱动件以及所述人工肌肉均与所述控制器电连接。

10.一种用于水下机器人的软体抓取系统的控制方法,应用于如权利要求1-9任意一项所述的用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,所述控制方法包括:

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【技术特征摘要】

1.一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,所述抓取组件包括爪盘,所述爪盘上围设有多个手爪,每个所述手爪上均设有人工肌肉。

3.根据权利要求2所述的一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,每个所述柔性单元均包括骨架盘,在所述骨架盘上设有柔性骨架,所述绳索活动穿过所述骨架盘或者与所述绳索端部相邻的骨架盘连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,每个所述骨架盘上均穿设有用于连接相邻两个所述柔性骨架的骨关节,靠近所述爪盘的骨关节上设有与所述爪盘连接的连接骨架。

5.根据权利要求1所述的一种用于水下机器人的软体抓取系统,其特征在于,所述机器人上设有底板,所述柔性机构朝向机器人的一端设有顶板,所述顶板与所述底板可拆卸连接,在所述底板与所述顶板之间设有防水夹层。

6.根据权利要求5所述的一种用于水下机...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑天江张豪豪李威张驰张昊白昊天杨桂林
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
类型:发明
国别省市:

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