一種軟體四足爬行機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)器人的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軟體四足爬行機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了包括工業(yè)、民用、軍事等領(lǐng)域，然而傳統(tǒng)的機(jī)器人由于其本體具有非常龐大的機(jī)構(gòu)，并且其組成部件往往采用剛性機(jī)構(gòu)，這很難自主通過(guò)狹窄空間，并很難進(jìn)行復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境。因此近年來(lái)軟體機(jī)器人受到了極大的青睞，它是機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)非常復(fù)雜的產(chǎn)物，軟體機(jī)器人由于具有自身的柔軟性和可變形性，因此可以產(chǎn)生無(wú)限自由度的運(yùn)動(dòng)，這是傳統(tǒng)機(jī)器人所無(wú)法達(dá)到的。目前，針對(duì)軟體機(jī)器人的研究在國(guó)外受到了極其高度的關(guān)注。例如歐盟的“Octopus”項(xiàng)目和麻省理工學(xué)院實(shí)用新型的“Softrobot”，國(guó)內(nèi)主要是華中科技大學(xué)等科研單位在這方面有一定的研究。軟體機(jī)器人在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，如在有輻射、有劇毒、地震、狹小管道等不適宜人類(lèi)工作的場(chǎng)合，這些優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在部分生產(chǎn)應(yīng)用中得到了充分的證實(shí)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決現(xiàn)有機(jī)器人無(wú)法進(jìn)入狹小空間作業(yè)，無(wú)法完成環(huán)境復(fù)雜等非結(jié)構(gòu)性環(huán)境中作業(yè)的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供了一種軟體四足爬行機(jī)器人。
[0004]本實(shí)用新型的軟體爬行機(jī)器人包括機(jī)器人本體和控制系統(tǒng)，機(jī)器人本體包括本體支架、安裝在本體支架上的四條腿，每條腿由并列設(shè)置的四根伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉組成;控制系統(tǒng)包括DSP控制模塊、驅(qū)動(dòng)放大模塊，驅(qū)動(dòng)放大模塊的輸入端與DSP控制模塊連接，輸出端通過(guò)十六個(gè)氣動(dòng)閥與伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉連接，氣源連接到氣動(dòng)閥。
[0005]優(yōu)選的，伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉包括橡膠軟管、編織網(wǎng)、接頭，編織網(wǎng)套設(shè)在壓縮的橡膠軟管外面，橡膠軟管和編織網(wǎng)的兩端通過(guò)接頭固定在一起。
[0006]優(yōu)選的，四根伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉通過(guò)氣動(dòng)肌肉連接器連接，氣動(dòng)肌肉連接器上開(kāi)有四個(gè)通孔，通孔的直徑和伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉的外徑相等。
[0007]優(yōu)選的，本體支架上設(shè)置有與氣動(dòng)肌肉連接器上的通孔相對(duì)應(yīng)的開(kāi)孔。
[0008]優(yōu)選的，控制系統(tǒng)還包括藍(lán)牙通訊模塊、上位機(jī)控制模塊，藍(lán)牙通訊模塊通過(guò)藍(lán)牙信號(hào)分別與DSP控制模塊和上位機(jī)控制模塊連接。
[0009]優(yōu)選的，DSP控制模塊上設(shè)置有十六個(gè)1/0接口，1/0接口輸出P麗波以控制伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉的伸長(zhǎng)量。
[0010]優(yōu)選的，控制系統(tǒng)通過(guò)氣動(dòng)導(dǎo)管連接到機(jī)器人本體上，氣動(dòng)導(dǎo)管的一端連接到氣動(dòng)閥，另一端連接到伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型的軟體四足爬行機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小，能夠進(jìn)入狹小空間，完成復(fù)雜環(huán)境中的作業(yè);通過(guò)控制不同的伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉伸長(zhǎng)或者回復(fù)原位置，則可以實(shí)現(xiàn)四足機(jī)器人的前進(jìn)和后退。本實(shí)用新型采用DSP作為處理器，伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了軟體四足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖I為本實(shí)用新型軟體四足爬行機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型軟體四足爬行機(jī)器人的伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型軟體四足爬行機(jī)器人腿部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型軟體四足爬行機(jī)器人的本體支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5為本實(shí)用新型軟體四足爬行機(jī)器人的氣動(dòng)肌肉連接器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6為本實(shí)用新型的軟體四足爬行機(jī)器人的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]1、本體支架；1-1、開(kāi)孔;2、腿;3、伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉；3-1、橡膠軟管;3-2、編織網(wǎng)；3-
3、接頭;4、DSP控制模塊;5、驅(qū)動(dòng)放大模塊;6、氣動(dòng)閥；7、氣動(dòng)肌肉連接器;7_1、通孔;8、藍(lán)牙通訊模塊;9、上位機(jī)控制模塊;IO、氣動(dòng)導(dǎo)管。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)解釋說(shuō)明。
[0020]如圖1-3所示，一種軟體四足爬行機(jī)器人，該機(jī)器人包括機(jī)器人本體和控制系統(tǒng)，機(jī)器人本體包括本體支架1、安裝在本體支架I上的四條腿2，每條腿2由并列設(shè)置的四根伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉3組成;控制系統(tǒng)包括DSP控制模塊4、驅(qū)動(dòng)放大模塊5，驅(qū)動(dòng)放大模塊5的輸入端分別與DSP控制模塊4連接，輸出端通過(guò)十六個(gè)氣動(dòng)閥6與伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉3連接，氣源連接到氣動(dòng)閥。
[0021]本實(shí)用新型的軟體四足爬行機(jī)器人的四條腿中每條腿2由四根伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉3組成，共十六根伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉3。機(jī)器人的四條腿2安裝在的本體支架I上，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)和后退。DSP控制模塊4輸出信號(hào)，信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)放大模塊5后放大并驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)閥6，以控制不同伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉3的伸長(zhǎng)量，不同的伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉3伸長(zhǎng)或者回復(fù)原位置，則可以實(shí)現(xiàn)四足爬行機(jī)器人的前進(jìn)和后退。
[0022]優(yōu)選的，伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉3包括橡膠軟管3-1、編織網(wǎng)3-2、接頭3-3，編織網(wǎng)3-2套設(shè)在壓縮的橡膠軟管3-1外面，橡膠軟管3-1和編織網(wǎng)3-2的兩端通過(guò)接頭3-3固定在一起。
[0023]橡膠軟管3-1具有一定的彈性。編織網(wǎng)3-2為尼龍編織網(wǎng)。伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉3通過(guò)將兩個(gè)接頭3-3分別放入橡膠軟管3-1的兩頭，選擇尼龍編制網(wǎng)將橡膠軟管3-1在壓縮的狀態(tài)下，使用扎帶將橡膠軟管3-1和尼龍編織網(wǎng)3-2固定在接頭3-3上，然后使用氣動(dòng)堵頭將其中一端堵住，這樣，在另外一端加氣壓，則氣動(dòng)肌肉有一定的伸長(zhǎng)量，為了保證氣動(dòng)肌肉為加氣伸長(zhǎng)的，需要在制作時(shí)首先保證尼龍編織網(wǎng)的長(zhǎng)度大于橡膠軟管3-1的長(zhǎng)度，橡膠軟管3-1處于自然壓縮的狀態(tài)下?？筛鶕?jù)該機(jī)器人工作行程和負(fù)載能力確定氣動(dòng)肌肉的長(zhǎng)度和直徑。
[0024]優(yōu)選的，四根伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉3通過(guò)氣動(dòng)肌肉連接器7連接，氣動(dòng)肌肉連接器7上開(kāi)有四個(gè)通孔7-1，通孔7-1的直徑和伸長(zhǎng)型氣動(dòng)肌肉3的外徑