【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工艺与流程防护设备，尤其涉及一种自适应柔性包络机构及其控制方法。
技术介绍
1、在建造、加工等多个领域中，需要满足工作机器的特定环境需求或者减少开放性污染。以喷涂、打磨以及室外环境处理等工作为例，其具有开放性污染和受环境因素影响较大的特点，在类似工况下，需要保障特定工作机器环境需求(例如降低风阻系数、避免高光直射等)，并对于工作机器工作所带来的开放性污染(例如工作液体散射、扬尘四散等)进行防治。
2、现有的防护措施灵活性较差，无法形成较高防护效益，不具备多种自定义工作机械的通用性且无法适用于多种环境情境以及多种工况(例如对不同领域情境、不同工作环境、不同工作空间三者复合后的具体复杂要求)，因此，如何提供一种能够灵活适用于多种工况的自适应柔性包络机构及其控制方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种自适应柔性包络机构及其控制方法，以解决上述技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种自适应柔性包络机构，包括装载平台、柔性材料以及多个仿生机构单元体，
3、所述装载平台用于安装工作机器；
4、所述仿生机构单元体均匀分布于所述装载平台的侧面并呈辐射式向外延伸；
5、所述仿生机构单元体与所述柔性材料连接，并带动所述柔性材料张开或收拢；
6、每个所述仿生机构单元体包括基座、伺服电缸、单元体固定块、驱动电机、压力伸缩杆、第一电动滑轨、连杆机构、视觉传感器以及多个
7、较佳地，所述连杆机构包括端头和顺次铰接的第一连杆、第二连杆、第三连杆、第五连杆以及第七连杆，所述第二连杆的中部还顺次铰接有第四连杆和第六连杆，所述第六连杆与所述第七连杆铰接，所述端头与所述第二连杆的中部铰接。
8、较佳地，所述驱动电机的输出端通过第一传动杆驱动所述第一连杆的端部在第二电动滑轨上沿直线移动。
9、较佳地，每个所述仿生机构单元体包括5个超声距离传感器，分别为第一超声距离传感器、第二超声距离传感器、第三超声距离传感器、第四超声距离传感器以及第五超声距离传感器，依次对应安装于所述单元体固定块、端头、第五连杆、第六连杆和第七连杆上。
10、较佳地，所述基座上还安装有补偿电机，所述补偿电机的输出端连接至所述压力伸缩杆，所述压力伸缩杆的末端与所述端头铰接。
11、较佳地，所述补偿电机的输出端通过第二传动杆驱动所述压力伸缩杆的端部在所述第一电动滑轨上沿直线移动。
12、较佳地，所述压力伸缩杆内置有压力传感器，基于所述压力传感器的预设临界值触发位移补偿和自锁保护。
13、较佳地，基于所述第一超声距离传感器获得第一距离，基于所述第二超声距离传感器获得第二距离，基于所述第三超声距离传感器和第四超声距离传感器的加权平均量获得第三距离，基于所述第五超声距离传感器获得所述第四距离。
14、较佳地，基于所述第一距离、第二距离、第三距离、第四距离以及视觉传感器获得的视觉信息控制所述伺服电缸、驱动电机和补偿电机的运动。
15、本专利技术还提供了一种如上所述的自适应柔性包络机构的控制方法，包括如下步骤：
16、步骤1：在所述装载平台上安装工作机器，移动所述自适应柔性包络机构至指定位置，利用所述视觉传感器识别周围环境特征，并针对情境、环境、地形等因素选定机构工作模式；
17、步骤2：基于所述工作机器的初始参数设定、所述视觉传感器以及超声距离传感器的检测结果获取实时距离数据变换；
18、步骤3：在给定范围内分别完成所述伺服电缸、补偿电机以及驱动电机的运动控制。
19、与现有技术相比，本专利技术提供的自适应柔性包络机构及其控制方法具有如下优点：
20、1、本专利技术通过视觉识别手段配合距离传感的手段收集环境信息，对于多种环境情境(例如对于工作面向的领域情境不同以及工作于开放以及封闭特点的环境、地形空间不同)具备自主响应与执行能力，改变单元体的整体空间位置和单元体本身的连杆机构运动空间实现多单元分部化控制，从而实现对多形态的空间自适应性贴合，形成有效的工作空间与环境应对方案为机构前端的装载平台的自定义工具工作提供保障；
21、2、本专利技术利用多个仿生机构单元体控制柔性材料形成自适应性的包络空间，同时利用补偿电机实现多驱动运动补偿，具有较强的灵活性，贴合形成半封闭式的作业(如喷涂)空间，有效防止了多余喷涂作业的飞溅对外界的干扰和污染，同时降低了空间环境对工作装置的影响，对于环境安全，喷涂实现效果以及工作装置保护起到良好的控制作用。
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1.一种自适应柔性包络机构，其特征在于，包括装载平台、柔性材料以及多个仿生机构单元体，
2.如权利要求1所述的自适应柔性包络机构，其特征在于，所述连杆机构包括端头和顺次铰接的第一连杆、第二连杆、第三连杆、第五连杆以及第七连杆，所述第二连杆的中部还顺次铰接有第四连杆和第六连杆，所述第六连杆与所述第七连杆铰接，所述端头与所述第二连杆的中部铰接。
3.如权利要求2所述的自适应柔性包络机构，其特征在于，所述驱动电机的输出端通过第一传动杆驱动所述第一连杆的端部在第二电动滑轨上沿直线移动。
4.如权利要求2所述的自适应柔性包络机构，其特征在于，每个所述仿生机构单元体包括5个超声距离传感器，分别为第一超声距离传感器、第二超声距离传感器、第三超声距离传感器、第四超声距离传感器以及第五超声距离传感器，依次对应安装于所述单元体固定块、端头、第五连杆、第六连杆和第七连杆上。
5.如权利要求4所述的自适应柔性包络机构，其特征在于，所述基座上还安装有补偿电机，所述补偿电机的输出端连接至所述压力伸缩杆，所述压力伸缩杆的末端与所述端头铰接。
6.如权
7.如权利要求5所述的自适应柔性包络机构，其特征在于，所述压力伸缩杆内置有压力传感器，基于所述压力传感器的预设临界值触发位移补偿和自锁保护。
8.如权利要求5所述的自适应柔性包络机构，其特征在于，基于所述第一超声距离传感器获得第一距离，基于所述第二超声距离传感器获得第二距离，基于所述第三超声距离传感器和第四超声距离传感器的加权平均量获得第三距离，基于所述第五超声距离传感器获得所述第四距离。
9.如权利要求8所述的自适应柔性包络机构，其特征在于，基于所述第一距离、第二距离、第三距离、第四距离以及视觉传感器获得的视觉信息控制所述伺服电缸、驱动电机和补偿电机的运动。
10.一种如权利要求1至9中任一项所述的自适应柔性包络机构的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种自适应柔性包络机构，其特征在于，包括装载平台、柔性材料以及多个仿生机构单元体，
2.如权利要求1所述的自适应柔性包络机构，其特征在于，所述连杆机构包括端头和顺次铰接的第一连杆、第二连杆、第三连杆、第五连杆以及第七连杆，所述第二连杆的中部还顺次铰接有第四连杆和第六连杆，所述第六连杆与所述第七连杆铰接，所述端头与所述第二连杆的中部铰接。
3.如权利要求2所述的自适应柔性包络机构，其特征在于，所述驱动电机的输出端通过第一传动杆驱动所述第一连杆的端部在第二电动滑轨上沿直线移动。
4.如权利要求2所述的自适应柔性包络机构，其特征在于，每个所述仿生机构单元体包括5个超声距离传感器，分别为第一超声距离传感器、第二超声距离传感器、第三超声距离传感器、第四超声距离传感器以及第五超声距离传感器，依次对应安装于所述单元体固定块、端头、第五连杆、第六连杆和第七连杆上。
5.如权利要求4所述的自适应柔性包络机构，其特征在于，所述基座上还安装有补偿电机，所述补偿电机的输出端连接至所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴石磊，凌明祥，岳正涛，吴盈盈，谢婧娴，王皓辰，蒋全胜，沈晔湖，朱其新，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：
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