CN114227708A - 基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法，其包括柔性调节组件、刚度调节组件和辅助支承组件。相邻的两个软体关节通过端盖连接，相邻的两个软体关节内的嵌入式气动网络通过端盖内的快速接头和软管连接，磁流变液填充在聚氨酯泡沫垫中来提高磁流变液的稳定性。传动轴的第二端和U形支架的第一端固连，U形支架的第二端通过立式轴承座和第一支撑轴连接，第一支撑轴的中部和第二支撑轴的第一端固连，第二支撑轴的第二端通过第一俯仰支架和第二俯仰支架的第一端固连。本发明不仅能实现仿生装置变形效果的增强和多自由度，而且能通过变刚度增强整个仿生装置的承载和输出能力，具有广泛应用前景。

Description

基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及软体机器人领域，特别涉及一种基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法。

背景技术

软体机器人具有强顺应性和连续变形能力，能够适应动态、未知和非结构化复杂环境，广泛应用于军事侦察、灾难救援以及科学探测等重要领域。流体驱动式软体机器人具有功率密度大、响应速度快等优点，是应用最广泛的驱动方式。它利用柔性材料制作软体机器人关节，通过弹性腔体的变形来实现伸展、弯曲、收缩等运动，从而产生机械功。

流体驱动的软体机器人关节存在着承载能力和顺应性不能兼顾的矛盾，严重限制了它的驱动效率，使得与传统的刚体机器人相比在实用性上存在很大的不足。气动软体机器人关节最大的优势是顺应性，但同时也导致柔软的机构无法传递较大的力，造成功率密度低的后果。

在实际生产制造中，被加工件的尺寸往往很大，需要分成若干步骤去加工，造成生产过程费时费力。针对这个问题，需要对增材制造的成型结构进行改进和优化。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于可变刚度的模块化仿生装置，主要通过柔性调节组件中气动系统协调控制嵌入式气动网络各通道内气体的压力大小和正负压，实现仿生装置的多自由度变形和变形效果增强；利用刚度调节组件控制磁流变液流变特性实现刚度动态可调，以此来提高仿生装置的刚度，从而增强整个仿生装置的承载和输出能力；采用模块化设计的思路，将关节连接成仿生象鼻，实现仿生象鼻的制作上的便利以及零部件损坏后的快速替换；在国防军工、高端机床、新型医疗器械、智能可穿戴设备和勘探与救援等诸多领域具有广泛应用前景。

本发明提供了一种用于基于可变刚度的模块化仿生装置，其包括柔性调节组件、刚度调节组件和辅助支承组件。所述柔性调节组件，其包括软体关节、嵌入式气动网络和气动系统，所述软体关节的轴心处设有安装聚氨酯泡沫垫的第一通道，所述软体关节的外圆周设有安装电线的第二通道，在所述第一通道和所述第二通道之间设有嵌入式气动网络的安装槽，相邻的两个软体关节通过端盖内的快速接头连接。所述刚度调节组件，其包括电磁铁回路和填充磁流变液的聚氨酯泡沫垫，磁流变液填充在聚氨酯泡沫垫中来提高磁流变液的稳定性；所述电磁铁回路，其包括直流电源、变阻器、电磁铁、电线和箱子，所述直流电源和所述变阻器位于箱子的内部，所述直流电源、所述变阻器和所述电磁铁的控制端依次通过电线串联连接，所述电磁铁的控制端以两个为一组，相邻两组并联连接，每一组内的两个电磁铁的控制端串联连接，所述电磁铁位于辅助支承组件中端盖的内部。所述辅助支承组件，其包括端盖、机械驱动组件和摄像头控制组件，所述端盖第一端内部的中心设有凹槽，所述端盖第一端内部的圆周设有台阶，所述端盖第二端的外圆周设有锥孔，所述端盖靠近外圆周处设有电线通道，相邻两个端盖通过卡扣连接，所述机械驱动组件，其包括回转电机、回转支架、旋转支架、底座、联轴器、传动轴、双轴承座、U形支架、立式轴承座、第一支撑轴、第二支撑轴、第一俯仰支架、第二俯仰支架、法兰座、俯仰电机和俯仰电机支架，所述回转支架和所述旋转支架的第一端分别与所述底座的第一安装端和第二安装端固定连接，所述回转电机的外壳和所述回转支架的第二端固定连接，所述回转电机的输出轴通过联轴器和所述传动轴的第一端固定连接，所述传动轴的第二端穿过所述双轴承座的中心和所述U形支架的第一端固定连接，所述双轴承座和所述旋转支架的第二端固定连接，所述U形支架的第二端和所述立式轴承座的第一端固定连接，所述立式轴承座的第二端和所述第一支撑轴连接，所述第一支撑轴的中部和所述第二支撑轴的第一端固定连接，所述第二支撑轴的第二端和所述第一俯仰支架的第一端连接，所述第一俯仰支架的第二端和所述第二俯仰支架的第一端固定连接，所述第二俯仰支架的第二端通过所述法兰座和所述俯仰电机的输出轴连接，所述俯仰电机的外壳和所述俯仰电机支架的第一端连接，所述俯仰电机支架的第二端和所述底座的第三安装端固定连接。

可优选的是，所述气动系统，其包括空压机、气管、正压减压阀、电磁换向阀组、抽气泵和负压减压阀，所述空压机的出气口通过气管和所述正压减压阀的进气口连接，所述正压减压阀的出气口通过气管和所述电磁换向阀组进气口的第一安装端连接，所述抽气泵的出气口通过气管和所述负压减压阀的进气口连接，所述负压减压阀的出气口通过气管和所述电磁换向阀组进气口的第二安装端连接，所述电磁换向阀组的出气口通过气管和所述嵌入式气动网络的进气口连接，从而实现软体关节的多自由度的变形。

可优选的是，所述摄像头控制组件，其包括摄像头、嵌入式图像处理器、单片机、第一电源、第二电源和驱动器，所述摄像头位于软体关节的起始端，所述摄像头通过嵌入式图像处理器和所述单片机的第一输入端连接，所述第一电源和所述单片机的第二输入端连接，所述第二电源和所述驱动器的第一端连接，所述驱动器的第二端分别与所述回转电机和所述俯仰电机的输入端连接。

可优选的是，所述嵌入式气动网络的外部为螺旋式开槽，内部为顺应外部的通孔。

可优选的是，所述电磁铁位于所述端盖的内部，且所述电磁铁有磁场的一端朝向填充磁流变液的聚氨酯泡沫垫。

可优选的是，所述立式轴承座对称分布在所述第一支撑轴的两端，所述回转电机的输出轴、所述回转支架安装孔的轴心、旋转支架安装孔的轴心、所述联轴器、所述传动轴、所述双轴承座和所述U形支架的中心线在同一条直线上。

本发明的另外一方面，提供一种基于可变刚度的模块化仿生装置的控制方法，其包括以下步骤：

S1、启动摄像头控制组件并初始化，控制仿生装置在运动范围内去寻找目标物体；

S2、将摄像头采集到的数据传回数据给摄像头控制组件的单片机，并与基准值进行对比，计算仿生装置实际位置和基准位置的误差，控制仿生装置运动；

S3、根据步骤S2得到的误差，分别启动回转电机和俯仰电机，使仿生装置通过回转运动和俯仰运动的结合在横纵坐标方向上实时调整，直至摄像头获取目标物体，并对目标物体进行抓取；

S4、启动柔性调节组件完成变形抓取，分别通过空压机和抽气泵给气动系统供送正压气体和负压气体，通过控制通入嵌入式气动网络的压力大小，使仿生装置发生多自由度变形，从而使其缠绕目标物体；

S5、启动刚性调节组件，给与直流电源连接的电磁铁充电，并通过改变变阻器的电阻来改变电磁铁回路电流的大小，从而使位于聚氨酯泡沫垫内部的磁流变液使其发生粘度的变化，仿生装置变成刚性；

S6、通过控制仿生装置的摄像头控制组件、回转电机和俯仰电机，使仿生象鼻带动目标物体放入指定位置，并依次关闭柔性调节组件和刚性调节组件。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明通过气动系统协调控制嵌入式气动网络各通道内气体的正负压和压力，实现仿生装置变形效果的增强和多自由度。

2.本发明利用电磁铁回路产生的电磁场控制磁流变液流变特性实现刚度动态可调，以此来提高仿生装置刚度，从而增强整个仿生装置的承载和输出能力。

3.本发明采用模块化设计的思路，将仿生装置可以连接成各种软体仿生动物，实现软体仿生动物制作上的便利以及部件损坏后的快速替换；预期效果可拓宽软体机器人在军事侦察、灾难救援以及科学探测等重要领域的应用范围，具有重要的应用价值。

附图说明

图1为本发明基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法的整体结构图；

图2为本发明基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法中软体关节结构图；

图3为本发明基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法中气动系统的原理图；

图4为本发明基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法中电磁铁回路的原理图；

图5为本发明基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法中机械驱动组件的结构图；

图6为本发明基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法中摄像头控制组件的原理图；

图7为本发明基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法中软体关节的连接图；

图8为本发明基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法中端盖的结构图；

图9为本发明基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法的工作原理流程图。

主要附图标记：

柔性调节组件1，刚度调节组件2，辅助支承组件3，软体关节4，聚氨酯泡沫垫8，端盖11，电线12，嵌入式气动网络13，空压机14，正压减压阀16，电磁换向阀组17，抽气泵18，负压减压阀19，直流电源20，变阻器21，电磁铁22，箱子23，回转电机24，回转支架25，旋转支架26，底座27，联轴器28，传动轴29，双轴承座30，U形支架31，立式轴承座32，第一支撑轴33，第二支撑轴34，第一俯仰支架35，第二俯仰支架36，法兰座37，俯仰电机38，俯仰电机支架39，摄像头40，凹槽41，锥孔42，台阶43，卡扣44，电线通道45，快速接头46。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

基于可变刚度的模块化仿生装置，如图1所示，包括柔性调节组件1、刚度调节组件2和辅助支承组件3。

柔性调节组件1，包括软体关节4、嵌入式气动网络13和气动系统，具体而言，嵌入式气动网络13的外部为螺旋式开槽，内部为顺应外部的通孔，当气动系统给嵌入式气动网络13通入气体时，嵌入式气动网络13由于其结构的特殊性，会发生多自由度弯曲和螺旋弯曲，从而使整个仿生装置发生弯曲。

如图2所示，软体关节4的轴心处设有一个安装聚氨酯泡沫垫8的第一通道，软体关节4的外圆周设有三个安装电线12的第二通道，第二通道的设置需留出一定放电线12的余量，在仿生装置发生变形时不会受影响，在第一通道和第二通道之间均匀设有四个嵌入式气动网络13的安装槽，如图7所示，相邻的两个软体关节4通过端盖11连接，将嵌入式气动网络13的不规则腔室变成规则通道通过气管和端盖11内的快速接头46相连。

气动系统，如图3所示，包括空压机14、气管、正压减压阀16、电磁换向阀组17、抽气泵18和负压减压阀19，气动系统的正压气源由空压机14来提供，负压气源由微型真空抽气泵18提供，正压减压阀16和负压减压阀19用于将空压机14和抽气泵18输出的气压调节至一定的稳定气压；电磁换向阀组17可以控制嵌入式气动网络13通入气压的顺序和正负，以实现仿生装置的多自由度的变形。

空压机14的出气口通过气管和带有过滤器的正压减压阀16的进气口连接，正压减压阀16的出气口通过气管和电磁换向阀组17进气口的第一安装端连接，抽气泵18的出气口通过气管和负压减压阀19的进气口连接，负压减压阀19的出气口通过气管和电磁换向阀组17进气口的第二安装端连接，电磁换向阀组17的出气口通过气管和嵌入式气动网络13的进气口连接，从而实现软体关节4的多自由度的变形。

刚度调节组件2，包括电磁铁回路和填充磁流变液的聚氨酯泡沫垫8，磁流变液填充在聚氨酯泡沫垫8中来提高磁流变液的稳定性。电磁铁回路，如图4所示，包括直流电源20、变阻器21、八个电磁铁22、电线12和箱子23，直流电源20和变阻器21位于箱子23的内部，直流电源20、变阻器21和电磁铁22的控制端依次通过电线串联连接，电磁铁22的控制端以两个为一组，相邻两组并联连接，每一组内的两个电磁铁22的控制端串联连接，电磁铁22位于辅助支承组件3中端盖11的内部，电线12放置在软体关节4的第二通道内，通过改变电磁铁回路中变阻器21的电阻大小，来改变电磁铁回路的电流，从而改变电磁铁22产生的磁场大小，电磁铁22的大小会影响磁流变液发生粘度变化，从而影响仿生装置的变刚度效果，磁流变液填充在聚氨酯泡沫垫8中来提高磁流变液的稳定性。优选地，电磁铁22位于端盖11的内部，且电磁铁22有磁场的一端朝向填充磁流变液的聚氨酯泡沫垫8。

辅助支承组件3，包括端盖11、机械驱动组件和摄像头控制组件，具体而言，如图8所示，端盖11第一端内部的中心设有凹槽41，凹槽41需留出空间放置多余电线12，凹槽41用于放置快速接头46，端盖11第一端内部的圆周设有台阶43，台阶43与软体关节4之间胶粘连接，端盖11第二端的外圆周设有锥孔42，锥孔42与气管相连，用于通气，相邻两个端盖11通过卡扣44连接，便于拆装和检修。端盖11靠近外圆周处设有电线通道45，电线通道45沿端盖的外圆周均匀分布，且与软体关节4的第二通道相连。

机械驱动组件，如图5所示，包括回转电机24、回转支架25、旋转支架26、底座27、联轴器28、传动轴29、双轴承座30、U形支架31、立式轴承座32、第一支撑轴33、第二支撑轴34、第一俯仰支架35、第二俯仰支架36、法兰座37、俯仰电机38和俯仰电机支架39，回转支架25和旋转支架26的第一端分别与底座27的第一安装端和第二安装端固定连接，回转电机24的外壳通过螺栓和回转支架25的第二端固定连接，回转电机24的输出轴通过联轴器28和传动轴29的第一端固定连接，传动轴29的第二端穿过双轴承座30的中心通过螺栓和U形支架31的第一端固定连接，双轴承座30通过螺栓和旋转支架26的第二端固定连接，U形支架31的第二端通过螺栓和立式轴承座32的第一端固定连接，立式轴承座32的第二端和第一支撑轴33连接，第一支撑轴33的中部通过螺纹和第二支撑轴34的第一端固定连接，第二支撑轴34的第二端和第一俯仰支架35的第一端连接，第一俯仰支架35的第二端通过螺栓和第二俯仰支架36的第一端固定连接，第二俯仰支架36的第二端通过法兰座37和俯仰电机38的输出轴连接，俯仰电机38的外壳和俯仰电机支架39的第一端连接，俯仰电机支架39的第二端和底座27的第三安装端固定连接。通过上述机械驱动组件可以实现仿生装置的俯仰运动和回转运动。

摄像头控制组件，如图6所示，包括摄像头40、嵌入式图像处理器、单片机、第一电源、第二电源和驱动器，第一电源给嵌入式图像处理器和单片机供电，第二电源给机械驱动组件的回转电机24和俯仰电机38以及驱动器供电。摄像头40位于软体关节4的起始端，摄像头40和嵌入式图像处理器的第一端连接，嵌入式图像处理器的第二端通过串口通信和单片机的第一输入端连接，第一电源和单片机的第二输入端连接，第二电源和驱动器的第一端连接，驱动器的第二端分别与回转电机24和俯仰电机38的输入端连接。摄像头控制组件来控制机械驱动组件和气动系统实现仿生组件变形前后的运动和变形过程中的多自由度变形。

进一步地，为了保证机械驱动组件运动的灵活性，立式轴承座32对称分布在第一支撑轴33的两端，回转电机24的输出轴、回转支架25安装孔的轴心、旋转支架26安装孔的轴心、联轴器28、传动轴29、双轴承座30和U形支架31的中心线在同一条直线上。

以下结合实施例对本发明一种基于可变刚度的模块化仿生装置及其控制方法做进一步描述：

本发明装置是这样实现：

如图8-图9所示，首先将摄像头40安装在仿生象鼻上，通过摄像头40传回数据给摄像头控制组件的单片机，控制仿生象鼻运动，同时将贴上二维码的烧杯放置于仿生象鼻能刚好卷起的位置，记录下此时烧杯相对仿生象鼻上摄像头40的空间位置，将该位置设为仿生象鼻卷起的基准位置。

接着给摄像头控制组件通电，摄像头控制组件进入初始化并寻找目标程序，即在仿生象鼻能转动和俯仰的范围内，水平和上下来回转动，寻找贴着二维码的烧杯。当摄像头40获取到贴着二维码的烧杯后，将此时摄像头40采集到数据中横坐标值和纵坐标值与基准值进行对比，计算出仿生象鼻实际位置和基准位置的误差。

然后通过仿生象鼻的实际位置和基准位置的误差，启动回转电机24，回转电机24通过与之连接的联轴器28，通过传动轴29带动U形支架31转动，使与U形支架31安装的立式轴承座32、第一支撑轴33和第二支撑轴34开始绕着第二支撑轴34的轴线做回转运动；启动俯仰电机38，俯仰电机38通过法兰座37带动第二俯仰支架36和第一俯仰支架35绕着第一支撑轴33的轴线做俯仰运动。通过回转运动和俯仰运动的结合使仿生象鼻在横纵坐标方向上实时调整，直至摄像头40获取到烧杯位置在基准位置附近，并准备对烧杯进行抓取。

接着启动柔性调节组件1，打开空压机14和抽气泵18的电源，分别给气动系统供送正压气体和负压气体，通过正压减压阀16和负压减压阀19来分别控制通入嵌入式气动网络13的气体压力大小，通过电磁换向阀组17来控制通入嵌入式气动网络通道13的正负压和开关，气体经过最左端端盖11内软管和快速接头46进入仿生象鼻，使仿生象鼻发生多自由度变形，仿生象鼻发生变形使其紧紧的缠绕在烧杯外壁。

在确定仿生象鼻紧紧的缠绕在烧杯外壁之后，启动刚性调节组件2，此时电磁铁回路给电磁铁22充电，电磁铁22产生磁场，通过改变变阻器21的电阻来改变电磁铁回路电流的大小，从而改变电磁铁22产生磁场的大小，产生的磁场通过位于聚氨酯泡沫垫8内部的磁流变液使其发生粘度的变化，仿生象鼻变成刚性，此时仿生象鼻和烧杯融为一体。

最后摄像头控制组件、回转电机24和俯仰电机38重复上述动作，驱动控制仿生象鼻带动烧杯放入指定位置，并停止柔性调节组件1和刚性调节组件2的工作。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于可变刚度的模块化仿生装置，其包括柔性调节组件、刚度调节组件和辅助支承组件，其特征在于，

所述柔性调节组件，其包括软体关节、嵌入式气动网络和气动系统，所述软体关节的轴心处设有安装聚氨酯泡沫垫的第一通道，所述软体关节的外圆周设有安装电线的第二通道，在所述第一通道和所述第二通道之间设有嵌入式气动网络的安装槽，相邻的两个软体关节通过端盖连接，相邻的两个软体关节内的嵌入式气动网络通过端盖内的快速接头和软管连接；

所述刚度调节组件，其包括电磁铁回路和填充磁流变液的聚氨酯泡沫垫，磁流变液填充在聚氨酯泡沫垫中来提高磁流变液的稳定性；所述电磁铁回路，其包括直流电源、变阻器、电磁铁、电线和箱子，所述直流电源和所述变阻器位于箱子的内部，所述直流电源、所述变阻器和所述电磁铁的控制端依次通过电线串联连接，所述电磁铁的控制端以两个为一组，相邻两组并联连接，每一组内的两个电磁铁的控制端串联连接，所述电磁铁位于辅助支承组件中端盖的内部；

所述辅助支承组件，其包括端盖、机械驱动组件和摄像头控制组件，所述端盖第一端内部的中心设有凹槽，所述端盖第一端内部的圆周设有台阶，所述端盖第二端的外圆周设有锥孔，所述端盖靠近外圆周处设有电线通道，相邻两个端盖通过卡扣方式连接；所述机械驱动组件，其包括回转电机、回转支架、旋转支架、底座、联轴器、传动轴、双轴承座、U形支架、立式轴承座、第一支撑轴、第二支撑轴、第一俯仰支架、第二俯仰支架、法兰座、俯仰电机和俯仰电机支架，所述回转支架和所述旋转支架的第一端分别与所述底座的第一安装端和第二安装端固定连接，所述回转电机的外壳和所述回转支架的第二端固定连接，所述回转电机的输出轴通过联轴器和所述传动轴的第一端固定连接，所述传动轴的第二端穿过所述双轴承座的中心和所述U形支架的第一端固定连接，所述双轴承座和所述旋转支架的第二端固定连接，所述U形支架的第二端和所述立式轴承座的第一端固定连接，所述立式轴承座的第二端和所述第一支撑轴连接，所述第一支撑轴的中部和所述第二支撑轴的第一端固定连接，所述第二支撑轴的第二端和所述第一俯仰支架的第一端连接，所述第一俯仰支架的第二端和所述第二俯仰支架的第一端固定连接，所述第二俯仰支架的第二端通过所述法兰座和所述俯仰电机的输出轴连接，所述俯仰电机的外壳和所述俯仰电机支架的第一端连接，所述俯仰电机支架的第二端和所述底座的第三安装端固定连接。

2.根据权利要求1所述的基于可变刚度的模块化仿生装置，其特征在于，所述气动系统，其包括空压机、气管、正压减压阀、电磁换向阀组、抽气泵和负压减压阀，所述空压机的出气口通过气管和所述正压减压阀的进气口连接，所述正压减压阀的出气口通过气管和所述电磁换向阀组进气口的第一安装端连接，所述抽气泵的出气口通过气管和所述负压减压阀的进气口连接，所述负压减压阀的出气口通过气管和所述电磁换向阀组进气口的第二安装端连接，所述电磁换向阀组的出气口通过气管和所述嵌入式气动网络的进气口连接，从而实现软体关节的多自由度的变形。

3.根据权利要求1所述的基于可变刚度的模块化仿生装置，其特征在于，所述摄像头控制组件，其包括摄像头、嵌入式图像处理器、单片机、第一电源、第二电源和驱动器，所述摄像头位于软体关节的起始端，所述摄像头通过嵌入式图像处理器和所述单片机的第一输入端连接，所述第一电源和所述单片机的第二输入端连接，所述第二电源和所述驱动器的第一端连接，所述驱动器的第二端分别与所述回转电机和所述俯仰电机的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的基于可变刚度的模块化仿生装置，其特征在于，所述嵌入式气动网络的外部为螺旋式开槽，内部为顺应外部的通孔。

5.根据权利要求1所述的基于可变刚度的模块化仿生装置，其特征在于，所述电磁铁位于所述端盖的内部，且所述电磁铁有磁场的一端朝向填充磁流变液的聚氨酯泡沫垫。

6.根据权利要求1所述的基于可变刚度的模块化仿生装置，其特征在于，所述立式轴承座对称分布在所述第一支撑轴的两端，所述回转电机的输出轴、所述回转支架安装孔的轴心、旋转支架安装孔的轴心、所述联轴器、所述传动轴、所述双轴承座和所述U形支架的中心线在同一条直线上。

7.根据权利要求1-6之一所述的基于可变刚度的模块化仿生装置的控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、启动摄像头控制组件并初始化，控制仿生装置在运动范围内去寻找目标物体；

S2、将摄像头采集到的数据传回数据给摄像头控制组件的单片机，并与基准值进行对比，计算仿生装置实际位置和基准位置的误差，控制仿生装置运动；

S3、根据步骤S2得到的误差，分别启动回转电机和俯仰电机，使仿生装置通过回转运动和俯仰运动的结合在横纵坐标方向上实时调整，直至摄像头获取目标物体，并对目标物体进行抓取；

S4、启动柔性调节组件完成变形抓取，分别通过空压机和抽气泵给气动系统供送正压气体和负压气体，通过控制通入嵌入式气动网络的压力大小，使仿生装置发生多自由度变形，从而使其缠绕目标物体；

S5、启动刚性调节组件，给与直流电源连接的电磁铁充电，并通过改变变阻器的电阻来改变电磁铁回路电流的大小，从而使位于聚氨酯泡沫垫内部的磁流变液使其发生粘度的变化，仿生装置变成刚性；

S6、通过控制仿生装置的摄像头控制组件、回转电机和俯仰电机，使仿生象鼻带动目标物体放入指定位置，并依次关闭柔性调节组件和刚性调节组件。

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