CN109623857B - 一种连续变形的网状柔性机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网状柔性机器人，更具体的说是一种连续变形的网状柔性机器人,包括进气通路、梯形主体、横向支撑机构和展开网，所述梯形主体设置有两个，两个梯形主体均和进气通路连通，两个梯形主体之间连通有两个横向支撑机构，横向支撑机构通气形变推动两个梯形主体相互远离，展开网的四个角分别固定连接在两个梯形主体的两侧；可以通过预先设置塑性变形来控制横向支撑机构通气膨胀推动两个梯形主体相互远离，两个梯形主体带动展开网完全展开从而抓取捕获形态不规则的物体。

Description

一种连续变形的网状柔性机器人

技术领域

本发明涉及一种网状柔性机器人，更具体的说是一种连续变形的网状柔性机器人。

背景技术

21世纪是信息科学技术高速发展的时代，机器人是这个时代发展的一大必然趋势，包括工业机器人，教育机器人，家政服务机器人等，这是在原来刚性机器人的基础上进行优化设计，突破瓶颈。而从机器人原理基础上进行再次的创新设计也是研究热点，例如软体机器人即为突破传统的机器人设计理念，利用其柔性等突出特点为在多变复杂的环境中的应用创造一席之地。在错综复杂的失重环境中，传统机器人因结构尺寸和动力原因存在诸多限制，尤其是在如今需要对一些指定的形态不规则的物体进行抓取捕获时，特别是具有较大的运行速度的物体，传统刚性抓捕机构在捕获时存在较大的刚性冲击，对抓捕机构和高速物体都有很大的影响，所以利用软体机器人的特点消除刚性冲击，利用柔性结构捕获目标，但是目前对于抓捕的方式没有十分高效合理的设计方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续变形的网状柔性机器人，可以通过预先设置塑性变形来控制飞网展开，从而抓取捕获形态不规则的物体。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种连续变形的网状柔性机器人，包括进气通路、梯形主体、横向支撑机构和展开网，所述梯形主体设置有两个，两个梯形主体均和进气通路连通，两个梯形主体之间连通有多个横向支撑机构，两个梯形主体和两个横向支撑机构均通气形变，展开网的四个角分别固定连接在两个梯形主体的两侧。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种连续变形的网状柔性机器人，所述进气通路包括进气支架、分气管和进气管，进气支架的上端连通有进气管，进气支架的下端连通有四个分气管，四个分气管均和进气管连通。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种连续变形的网状柔性机器人，所述梯形主体通气形变为梯形结构，两个梯形主体上端的两个通气孔分别和四个分气管连通。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种连续变形的网状柔性机器人，所述横向支撑机构设置有两个，两个横向支撑机构的外端分别连通在两个梯形主体的两侧。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种连续变形的网状柔性机器人，所述梯形主体和横向支撑机构均为筒状PE材质。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种连续变形的网状柔性机器人，所述连续变形的网状柔性机器人还包括进气通路支撑结构，进气通路放置在进气通路支撑结构内。

本发明一种连续变形的网状柔性机器人的有益效果为：

本发明一种连续变形的网状柔性机器人，可以通过预先设置塑性变形来控制横向支撑机构通气膨胀和两个梯形主体的充气形变，两个梯形主体带动展开网完全展开从而抓取捕获形态不规则的高速物体。

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是本发明的连续变形的网状柔性机器人整体结构示意图一；

图2是本发明的连续变形的网状柔性机器人整体结构示意图二；

图3是本发明的连续变形的网状柔性机器人局部结构示意图；

图4是本发明的进气通路结构示意图；

图5是本发明的梯形主体结构示意图。

图中：进气通路1；进气支架1-1；分气管1-2；进气管1-3；梯形主体2；横向支撑机构3；进气通路支撑结构4；展开网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。

在阐述具体实施方式前，为避免重复性语言，解释说明以下所述“连通”可以是：通过密封胶带密封连通，本领域技术人员可以根据不同的应用场景选择不同的密封连通方式，主要目的是将两件零件进行密封连通。

具体实施方式一：

下面结合图1-5说明本实施方式，一种连续变形的网状柔性机器人，包括进气通路1、梯形主体2、横向支撑机构3和展开网5，可以通过预先设置塑性变形来控制横向支撑机构3通气膨胀和两个梯形主体2的充气形变，两个梯形主体2带动展开网5完全展开从而抓取捕获形态不规则的高速物体；所述梯形主体2设置有两个，两个梯形主体2均和进气通路1连通，两个梯形主体2之间连通有多个横向支撑机构3，两个梯形主体2和多个横向支撑机构3均通气形变，展开网5的四个角分别固定连接在两个梯形主体2的两侧；所述展开网5为一张柔性矩形网结构，其四个边角分别连接在两个梯形主体2的两个角上，在充气展开时随动形成需要的网结构，并具有较大的韧性和抗拉强度，能够耐受一定的冲击。

具体实施方式二：

下面结合图1-5说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，进气通路1包括进气支架1-1、分气管1-2和进气管1-3，进气支架1-1的上端连通有进气管1-3，进气支架1-1的下端连通有四个分气管1-2，四个分气管1-2均和进气管1-3连通；进气管1-3上连接有根据反馈信息控制进气量的充气泵，充气泵根据人为控制或者其他传感器进行信号传输进行充气控制，充气泵向进气管1-3内进行充气，进气管1-3通过进气支架1-1将气体送入四个分气管1-2内。

具体实施方式三：

下面结合图1-5说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述梯形主体2通气形变为梯形结构，两个梯形主体2上端的两个通气孔分别和四个分气管1-2连通；梯形主体2下方的主体结构在充气的状态下起到支撑作用达到将网完全展开的效果，在梯形主体2的转折部位处采用预设变形的方式，使主体塑性变形完成转折定型；控制充气泵通过进气通路1和梯形主体2在充气方向一侧实现密封连接，防止漏气，造成控制偏差。

具体实施方式四：

下面结合图1-5说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述横向支撑机构3设置有两个，两个横向支撑机构3的外端分别连通在两个梯形主体2的两侧。

具体实施方式五：

下面结合图1-5说明本实施方式，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述梯形主体2和横向支撑机构3均为筒状PE材质；通过预先设置梯形主体2和横向支撑机构3的形变，完成装置的充气形变。

具体实施方式六：

下面结合图1-5说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述连续变形的网状柔性机器人还包括进气通路支撑结构4，进气通路1放置在进气通路支撑结构4内；进气通路1通过尼龙捆扎带安装在进气通路支撑结构4内。

本发明的一种连续变形的网状柔性机器人，其工作原理为：

使用时通过进气管1-3上连接有根据反馈信息控制进气量的充气泵，充气泵根据人为控制或者其他传感器进行信号传输进行充气控制，充气泵向进气管1-3内进行充气，进气管1-3通过进气支架1-1将气体送入四个分气管1-2内；四个分气管1-2分别将气体通入到两个梯形主体2内，梯形主体2下方的主体结构在充气的状态下起到支撑作用，横向支撑机构3也起到支撑作用，将梯形主体2张开达到将网完全展开的效果，在梯形主体2的转折部位处采用预设变形的方式，使主体塑性变形完成转折定型；控制充气泵通过进气通路1和梯形主体2在充气方向一侧实现密封连接，防止漏气，造成控制偏差，梯形主体2和横向支撑机构3均为筒状PE材质；通过预先设置梯形主体2和横向支撑机构3的形变，完成装置的充气形变，展开网5的四个角分别固定连接在两个梯形主体2的两侧；所述展开网5为一张柔性矩形网结构，其四个边角分别连接在两个梯形主体2的两个角上，在充气展开时随动形成需要的网结构，并具有较大的韧性和抗拉强度，能够耐受一定的冲击，实现抓取捕获形态不规则的高速物体。

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。

Claims (6)

1.一种连续变形的网状柔性机器人，包括进气通路(1)、梯形主体(2)、横向支撑机构(3)和展开网(5)，其特征在于：所述梯形主体(2)设置有两个，两个梯形主体(2)均和进气通路(1)连通，两个梯形主体(2)之间连通有多个横向支撑机构(3)，两个梯形主体(2)和多个横向支撑机构(3)均通气形变，展开网(5)的四个角分别固定连接在两个梯形主体(2)的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种连续变形的网状柔性机器人，其特征在于：所述进气通路(1)包括进气支架(1-1)、分气管(1-2)和进气管(1-3)，进气支架(1-1)的上端连通有进气管(1-3)，进气支架(1-1)的下端连通有四个分气管(1-2)，四个分气管(1-2)均和进气管(1-3)连通。

3.根据权利要求2所述的一种连续变形的网状柔性机器人，其特征在于：所述梯形主体(2)通气形变为梯形结构，两个梯形主体(2)上端的两个通气孔分别和四个分气管(1-2)连通。

4.根据权利要求3所述的一种连续变形的网状柔性机器人，其特征在于：所述横向支撑机构(3)设置有两个，两个横向支撑机构(3)的外端分别连通在两个梯形主体(2)的两侧。

5.根据权利要求4所述的一种连续变形的网状柔性机器人，其特征在于：所述梯形主体(2)和横向支撑机构(3)均为筒状PE材质。

6.根据权利要求5所述的一种连续变形的网状柔性机器人，其特征在于：所述连续变形的网状柔性机器人还包括进气通路支撑结构(4)，进气通路(1)放置在进气通路支撑结构(4)内。

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