一种自生长软体机器人连续转向装置及方法与流程

本发明涉及软体机器人连续转向装置及方法，更具体的说是一种自生长软体机器人连续转向装置及方法。

背景技术：

在科学技术高速发展的时代里，机器人技术是着重发展的热门技术，并且在正逐渐完善发展的人工智能以及大数据等相关技术的支持下，机器人技术会在未来得到更加广泛的应用。目前刚性机器人依然是机器人时代发展的中坚力量，涉及领域和行业众多，在教育、服务、工业、抢险救灾方面扮演越来越重要的角色。但是随着新材料和新理念的提出和快速发展，软体机器人的概念被发掘，形态各异和功能丰富的软体机器人被相继提出，和刚性机器人相比具有一些无法替代的优势，由于其柔性的特点可根据现场环境较为容易的变换位姿形态，在一些未知狭小的环境以及抢险救灾的危险环境中可以依靠其优势实现勘察探测的目的。但是目前对于软体机器人在携带摄像机探测周围环境时实现较大角度以及连续性的转向设计并没有很好地解决方案，对于未知环境的探测造成了较大的困扰。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自生长软体机器人连续转向装置及方法，可以实现软体机器人实现较大角度以及连续性的转向的运动设计。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种自生长软体机器人连续转向装置，包括软体机器人主体、圆形铁片和电磁铁，所述软体机器人主体的一端向内翻折，软体机器人主体的另一端密封连接在控制充气泵气管接口处，充气泵增加气压使软体机器人主体在内部压力作用下外翻向前自生长伸出，所述软体机器人主体外侧表面两侧沿轴向均匀分布多个褶皱结构，多个褶皱结构内端的一侧均设置有圆形铁片，多个褶皱结构内端的另一侧均设置有电磁铁，电磁铁通电将圆形铁片吸合。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种自生长软体机器人连续转向装置，所述多个电磁铁通过总线进行单独控制。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种自生长软体机器人连续转向装置，所述电磁铁和圆形铁片均通过隔热层连接在褶皱结构内。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种自生长软体机器人连续转向装置，所述软体机器人主体由pe材质筒状主体材料构成。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种自生长软体机器人连续转向装置，所述自生长软体机器人连续转向装置还包括摄像机，摄像机顶在软体机器人主体内翻折形成的凹槽内。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种自生长软体机器人连续转向装置，所述摄像机可以进行实时图像信息传输。

一种自生长软体机器人连续转向方法，该方法包括以下步骤：

步骤一；摄像机对运行路径进行实时图像信息传输，在不需要转弯时所有的电磁铁通电和圆形铁片吸合，多个褶皱均收缩；

步骤二：在需要转弯时，转弯对侧的电磁铁断电，转弯对侧的褶皱打开，转弯侧的电磁铁依然通电，实现向转弯。

本发明一种自生长软体机器人连续转向装置及方法的有益效果为：

本发明一种自生长软体机器人连续转向装置及方法，可以通过集成、智能化控制各个电磁铁的通断，即褶皱的形成和释放，实现在生长过程中的连续性转向以及自主性导向；在电磁铁和吸附铁片连接内部存储一定长度的主体材料，即由主体材料形成的褶皱结构；在需要转向处将对侧相应位置的电磁铁断电，电磁铁和吸附铁片断开连接，释放存储在内部的褶皱结构，由于主体两侧长度不一致使得发生转向。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的自生长软体机器人连续转向装置转弯运动结构示意图一；

图2是本发明的自生长软体机器人连续转向装置转弯运动结构示意图二；

图3是本发明的自生长软体机器人连续转向装置直线运动结构示意图；

图4是本发明的a局部放大图结构示意图。

图中：软体机器人主体1；摄像机2；隔热层3；圆形铁片4；电磁铁5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式一：

下面结合图1-4说明本实施方式，一种自生长软体机器人连续转向装置，包括软体机器人主体1、圆形铁片4和电磁铁5，所述软体机器人主体1的一端向内翻折，软体机器人主体1的另一端密封连接在控制充气泵气管接口处，充气泵增加气压使软体机器人主体1在内部压力作用下外翻向前自生长伸出，所述软体机器人主体1外侧表面两侧沿轴向均匀分布多个褶皱结构，多个褶皱结构内端的一侧均设置有圆形铁片4，多个褶皱结构内端的另一侧均设置有电磁铁5，电磁铁5通电将圆形铁片4吸合；所述圆环形电磁铁5外径尺寸15mm，内径尺寸4mm，厚度为5mm，由内部伸出两根正负极电线，接通24v电压进行控制；电磁铁5下表面一端和隔热层3连接，上表面一端在通电状态下由磁场作用和圆形铁片4连接，组成转向小单元，该小单元沿软体机器人主体1轴向两侧均匀分布很多。

具体实施方式二：

下面结合图1-4说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述多个电磁铁5通过总线进行单独控制；各个电磁铁5之间利用外部主设备通过总线进行通讯控制，减少外部线缆的使用，降低线缆对软体机器人性能的影响，集成、智能化控制各个电磁铁5的通断，即褶皱的形成和释放，实现在生长过程中的连续性转向以及自主性导向；在电磁铁5和圆形铁片4连接内部存储一定长度的主体材料，即由主体材料形成的褶皱结构；在需要转向处将对侧相应位置的电磁铁5断电，电磁铁5和圆形铁片4断开连接，释放存储在内部的褶皱结构，由于主体两侧长度不一致使得发生转向，同时需要转弯收缩侧相同位置的褶皱结构内的电磁铁5通电；电磁铁5通电将对应的圆形铁片4进行吸合，使得对应的褶皱结构收缩，软体机器人主体1的收缩侧产生弯曲进行转弯。

具体实施方式三：

下面结合图1-4说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述电磁铁5和圆形铁片4均通过隔热层3连接在褶皱结构内；所述隔热层3为隔热材料，用于隔绝电磁铁5通电状态下产生的热量，防止直接接触主体材料；隔热层3的一端和主体连接，均匀沿主体轴向两侧分布。

具体实施方式四：

下面结合图1-4说明本实施方式，本实施方式对实施方式一至三作进一步说明，所述软体机器人主体1由pe材质筒状主体材料构成。

具体实施方式五：

下面结合图1-4说明本实施方式，本实施方式对实施方式一至三作进一步说明，所述自生长软体机器人连续转向装置还包括摄像机2，摄像机2顶在软体机器人主体1内翻折形成的凹槽内。

具体实施方式六：

下面结合图1-4说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述摄像机2可以进行实时图像信息传输。

一种自生长软体机器人连续转向方法，该方法包括以下步骤：

步骤一；摄像机2对运行路径进行实时图像信息传输，在不需要转弯时所有的电磁铁5通电和圆形铁片4吸合，多个褶皱均收缩；

步骤二：在需要转弯时，转弯对侧的电磁铁5断电，转弯对侧的褶皱打开，转弯侧的电磁铁5依然通电，实现向转弯。

本发明的一种自生长软体机器人连续转向装置及方法，其工作原理为：

软体机器人主体1由pe材质筒状主体材料构成，软体机器人主体1一端向内翻折在主体根部，软体机器人主体1的另一端连通在控制充气泵气管接口处，两者密封连接，防止漏气，造成控制偏差；通过充气泵增加气压使软体机器人主体1在内部压力作用下外翻向前自生长伸出；在软体机器人主体1外侧表面两侧沿轴向均匀分布很多褶皱结构；多个褶皱结构内端的一侧均设置有圆形铁片4，多个褶皱结构内端的另一侧均设置有电磁铁5，电磁铁5通电将圆形铁片4吸合；所述圆环形电磁铁5外径尺寸15mm，内径尺寸4mm，厚度为5mm，由内部伸出两根正负极电线，接通24v电压进行控制；电磁铁5下表面一端和隔热层3连接，上表面一端在通电状态下由磁场作用和圆形铁片4连接，组成转向小单元，该小单元沿软体机器人主体1轴向两侧均匀分布很多；各个电磁铁5之间利用外部主设备通过总线进行通讯控制，减少外部线缆的使用，降低线缆对软体机器人性能的影响，集成、智能化控制各个电磁铁5的通断，即褶皱的形成和释放，实现在生长过程中的连续性转向以及自主性导向；在电磁铁5和圆形铁片4连接内部存储一定长度的主体材料，即由主体材料形成的褶皱结构；在需要转向处将对侧相应位置的电磁铁5断电，电磁铁5和圆形铁片4断开连接，释放存储在内部的褶皱结构，由于主体两侧长度不一致使得发生转向，同时需要转弯收缩侧相同位置的褶皱结构内的电磁铁5通电；电磁铁5通电将对应的圆形铁片4进行吸合，使得对应的褶皱结构收缩，软体机器人主体1的收缩侧产生弯曲进行转弯。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。