可变形软体球型模块机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种应用于救援、探测的模块机器人，具体地说是一种可变形、可拆卸的模块化软体机器人。
【背景技术】
[0002]机器人是一种可以自动执行工作的机器装置。即可即时接收人类指挥；也可通过预先编写的程序，按照人类规定的技术指标和行动原则自主运行。当前机器人的研宄层出不穷，但是目前常见的机器人几乎都是刚性的，自身尺寸不可变化，刚性机器人有运动速度快，运行精度高等特点，且驱动相对简单。
[0003]随着经济的发展，各种地质灾害给人类带来的损失越来越大，各类机器人在救援救灾过程中发挥了不可替代的作用。但是由于各种地形的不可预见性。而传统的刚性机器人受自身条件的影响，运动范围有限，环境适应能力较差。软体机器人由于本身由柔性材料制成，可承受较大的应变。可以根据复杂的环境改变自身体型尺寸，到达刚性机器人不能到达的环境，完成传统刚性机器人不能完成的工作。目前公开的软体机器人只能实现特定的简单的运动。驱动效率较低。
[0004]中国专利申请CN201110354601.9公开了“ 一种全皮肤翻转运动软体机器人”，该机构包含圆环形柱状软体基体，控制环，控制单元组成。该软体机器人柔性运动由尾部控制环产生收缩运动，由于基体本身体积不变，使得基体头部向前伸长，末端外表皮肤转换为内部皮肤。头部内部皮肤转换为外表皮肤。通过皮肤的翻转实现机器人的前进运动。该机器人由于基体由柔性薄膜皮肤和体液组成，结构较为复杂。通过挤压产生驱动力运动效率较为低下，应用前景不广。
【发明内容】
[0005]针对现有机器人的缺陷，本发明的目的是提供一种能在狭窄环境中实现前进运动且结构可拆卸、组装的软体机器人，所述机器人借鉴了毛毛虫的爬行原理，球型柔性模块之间采用可拆卸模块连接，球型柔性模块和电磁铁连接在一起，通过电磁铁的开关充放气和电磁铁的通断配合，可实现软体机器人的前进后退运动。
[0006]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0007]本发明提供一种可变形软体球型模块机器人，包括:至少三个球型柔性模块、可拆卸连接模块、第一电磁铁、第二电磁铁、继电器、电磁阀、气管接头、气泵、控制系统和电源，其中:三个球型柔性模块分别为第一球型柔性模块、第二球型柔性模块、第三球型柔性模块之间通过可拆卸连接模块连接成一体，作为机器人躯干部分；第一电磁铁设置于第一球型柔性模块的下方；第二电磁铁设置于第三球型柔性模块的下方；第一、第二电磁铁分别与继电器相连；电磁阀通过气管与第一、第二、第三球型柔性模块相连；电磁阀通过气管接头与气泵相连，气泵与电源相连，同时电磁阀与继电器相连，继电器与控制系统相连；控制系统与电源相连；控制系统用于输出控制信号，通过控制继电器从而控制电磁铁的通断电流，同时控制系统通过控制电磁阀从而控制气流的通断。
[0008]优选地，所述电磁阀为七个，其中:六个电磁阀两个一组分成三组，每组两个电磁阀采用串联的方式通过导管相连，三组电磁阀采用并联方式分别与三球型柔性模块通过导管相连，同时三组电磁阀并联通过气管接头与气泵相连；另外一个电磁阀与三组电磁阀并联也通过气管接头与气泵相连。
[0009]更优选地，所述气管接头与气泵通过导管相连。
[0010]优选地，所述可拆卸连接模块由子、母两模块构成，其中:子模块由柔软的纤维构成，母模块由硬的带钩的刺毛构成。
[0011]优选地，所述第一球型柔性模块与第一电磁铁粘接在一起、第三球型柔性模块与第二电磁铁粘接在一起，第一电磁铁位于第一球型柔性模块下方，第二电磁铁位于第三球型柔性模块下方。
[0012]优选地，所述电磁铁通过导线并联分别与继电器相连。
[0013]优选地，所述电磁阀通过导线并联分别与继电器相连。
[0014]与现有机器人相比，本发明取得了如下有益效果:
[0015]本发明基体采用弹性薄膜作为基体主体结构，主要由三个球型柔性模块组成，能通过改变自身尺寸结构及形状，适应狭窄的工作环境；球型柔性模块底部加装了电磁铁，通过控制气流使球型模块产生较大变形与电磁铁的通断电配合促使机器人向前运动；机器人各个球型柔性模块之间采用可拆卸连接模块，方便机器人的故障检测以及维修。与传统刚性机器人相比省掉了齿条、齿轮、带以及轴承等复杂的刚性传动结构，不仅减轻了机器人的重量，而且使机器人结构更加简单且不易损坏，依据机器人形状尺寸的改变能穿越比自身尺寸小的工作空间。
【附图说明】
[0016]为使本发明的内容更加容易更加清晰的被理解和认识，通过附图对本发明做进一步的解释:
[0017]图1为本发明一实施例机器人的结构示意图；
[0018]图中:导线1，导管2，电磁阀3、4、5、6、7、8、9，球型柔性模块19、20、21，电磁铁22、23，继电器10、11、12、13、14、15、16、17、18，控制系统24，气泵25，电源27，可拆卸连接模块
28，气管接头26。
具体实施方案
[0019]下面结合具体实际例子，对本发明做详细解释。应当指出的是，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0020]如图1所示，本实施例提供一种可变形软体球型模块机器人，所述机器人包括:导线1，导管2，电磁阀3、4、5、6、7、8、9，球型柔性模块19、20、21，电磁铁22、23，继电器1UU12、13、14、15、16、17、18，控制系统24，气泵25，电源27，可拆卸连接模块28，气管接头26 ；其中:
[0021]以三个球型柔性模块19、20、21作为机器人躯干部分；
[0022]电磁铁22、23分别设置在球型柔性模块19、21的下方；电磁铁22与继电器11通过导线I相连；电磁铁23与继电器10通过导线I相连；
[0023]电磁阀3与球型柔性模块19通过导管2相连，电磁阀3与继电器12通过导线I相连；
[0024]电磁阀4与球型柔性模块20通过导管2相连，电磁阀4与继电器13通过导线I相连；
[0025]电磁阀5与球型柔性模块21通过导管2相连，电磁阀5与继电器14通过导线I相连；
[0026]电磁阀6通过气管接头26与气泵25相连，电磁阀6与继电器15通过导线I相连；
[0027]电磁阀7通过气管接头26与气泵25相连，电磁阀7与继电器16通过导线I相连；
[0028]电磁阀8通过气管接头26与气泵25相连，电磁阀8与继电器17通过导线I相连；
[0029]电磁阀9通过气管接头26与气泵25相连；电磁阀9与继电器18通过导线I相连；
[0030]气管接头26与气泵25通过导管2相连；
[0031 ] 气泵25与电源27通过导线I相连；
[0032]继电器10、11、12、13、14、15、16、17、18分别通过导线I与控制系统24相连；
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