CN114619456A - 一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，包括腹足模块、腹足边、硅胶气阀和连接气管，所述腹足模块包括腹足顶面、腹足底面、腹足气腔和腹足气孔，所述腹足顶面包括至少两个腹足节峰和一个腹足节谷，所述腹足节峰和腹足节谷依次串联形成锯齿结构，所述腹足边环形围绕腹足模块，所述硅胶气阀包括阀常通口、阀常闭口、阀控制口和拱形膜，所述硅胶气阀通过特定的连接方式实现气压周期性变化。本发明所设计的自主爬行的仿生蜗牛软体机器人具有两节仿生蜗牛软体机器人和三节仿生蜗牛软体机器人两种结构形态，只需要有外部气源而无需控制信号就可以稳定、连续地产生波动，从而向前移动。

Description

一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人

技术领域

本发明属于软体机器人领域，具体涉及一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人。

背景技术

柔软躯干连续变形实现移动是自然界中一种广泛的运动方式，比如蜗牛依靠柔软的腹足产生连续的波动实现向前移动，对光滑或粗糙或不平整的表面适应能力很强，可以在水平或垂直表面上自由移动，甚至倒置于爬行表面。

软体机器人为传统仿生机器人难以克服的安全性和灵活性等问题的解决展示了新的解决思路和美好的前景，气动软体机器人由于重量轻、效率高、无污染、环境适应性强等特点在软体机器人领域占据了重要地位。通过气动软体机器人产生波动是一种新型的方法，具有相应速度快、气压调整便捷、柔软度高等特点，但控制气动软体机器人的气压控制设备存在着体积大、重量大、不方便直接搭载在机器人上等问题。

中国专利申请号为：CN202111509823.3，公开日期为2022.02.18的专利文献提出了多模态运动仿生尺蠖爬行、攀爬软体机器人，足部通过从内部抽气的方式实现足部的负压吸附定位和向足部内部充气的方式实现足部脱离定位面实现既定的运动，这需要外部输入调整好的气压，还不能实现完全的自主运动。

中国专利申请号为：CN202111218958.4，公开日期为2022.01.11的专利文献提出了软体机器人及软体机器人的控制方法，其中气动回路为躯-干提供驱动力以使躯干能够实现各个方向上的多角度弯曲，这需要单片机控制对应的继电器和电机驱动器，从而控制软体机器人的躯干按指定的方向弯曲相应的角度，仍然需要电子控制器实现逻辑控制。

如何减少软体机器人的控制单元，避免搭载硬质器件，实现软体机器人自主爬行是亟需解决的一个问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，利用多个硅胶气阀按特定方式连接实现气压周期性变化，以此驱动多个腹足周期性波动，从而实现了在外部恒压供给情况下，仿生蜗牛软体机器人可以稳定、连续地产生波动，从而向前移动。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，包括腹足模块、腹足边、硅胶气阀和连接气管，所述腹足模块包括腹足顶面、腹足底面、腹足气腔和腹足气孔，所述腹足顶面包括至少两个腹足节峰和一个腹足节谷，所述腹足节峰和腹足节谷依次串联形成锯齿结构，所述腹足底面平整，所述腹足顶面和腹足底面构成腹足腔体，所述腹足气孔设置于腹足模块的侧面薄壁上，所述腹足气孔与腹足腔体连通。

所述腹足边从腹足底面向外延伸，所述腹足边环形围绕腹足模块。

所述硅胶气阀为封闭圆柱体薄壳结构，包括阀常通口、阀常闭口、阀控制口和拱形膜，所述拱形膜悬空设置于硅胶气阀内部，所述拱形膜将硅胶气阀分隔为阀常通口和阀常闭口，所述阀常通口和阀常闭口气压不连通。

所述阀常通口包括阀常通口腔体、阀常通口软管，所述阀常通口软管部分设置于阀常通口腔体内，所述部分在阀常通口腔体内的阀常通口软管与拱形膜贴合，所述阀常通口软管的一端穿出阀常通口腔体至外部为阀常通口一气孔，所述阀常通口软管的另一端穿出阀常通口腔体至外部为阀常通口二气孔。

所述阀常闭口包括阀常闭口腔体、阀常闭口软管，所述阀常闭口软管部分设置于阀常闭口腔体内，所述部分在阀常闭口腔体内的阀常闭口软管与拱形膜贴合，所述阀常闭口软管的一端穿出阀常闭口腔体至外部为阀常闭口一气孔，所述阀常闭口软管的另一端穿出阀常闭口腔体至外部为阀常闭口二气孔。

所述阀控制口设置于阀常闭口的薄壳上，所述阀常闭口腔体通过阀控制口与外部控制气压相连接。

作为一种优选方案，所述拱形膜在阀控制口的压力未达到阈值时为复位状态，所述复位状态的拱形膜凸向阀常闭口，所述拱形膜在阀控制口的压力超过阈值时为驱动状态，所述驱动状态的拱形膜凸向阀常通口；所述阀常通口一气孔和阀常通口二气孔在拱形膜为复位状态时连通，所述阀常通口一气孔和阀常通口二气孔在拱形膜为驱动状态时阻断；所述阀常闭口一气孔和阀常闭口二气孔在拱形膜为复位状态时阻断，所述阀常闭口一气孔和阀常闭口二气孔在拱形膜为驱动状态时连通。

作为一种优选方案，所述阀常通口一气孔和阀常通口二气孔作用等价可以调换顺序，所述阀常闭口一气孔和阀常闭口二气孔作用等价可以调换顺序。

作为一种优选方案，自主爬行的仿生蜗牛软体机器人的一种结构形态是二节仿生蜗牛软体机器人，所述二节仿生蜗牛软体机器人包括A腹足模块、B腹足模块、A腹足边、A硅胶气阀、B硅胶气阀和连接气管，所述A腹足模块的非锯齿状侧面和B腹足模块的非锯齿状侧面重合固装，所述A腹足边从A腹足模块的腹足底面、B腹足模块的腹足底面向外延伸，所述A腹足边环形围绕A腹足模块和B腹足模块。所述A硅胶气阀的阀常闭口二气孔和阀常通口二气孔、A腹足模块的腹足气孔、B硅胶气阀的阀控制口通过气管相互连通，所述B硅胶气阀的阀常通口一气孔和阀常闭口一气孔、B腹足模块的腹足气孔、A硅胶气阀的阀控制口通过气管相互连通，所述A硅胶气阀的阀常通口一气孔和B硅胶气阀的阀常闭口二气孔通过气管相互连通并连接至外部气源，所述A硅胶气阀的阀常闭口一气孔与大气连通，所述B硅胶气阀的阀常通口二气孔与大气连通。

作为一种优选方案，自主爬行的仿生蜗牛软体机器人的一种结构形态是三节仿生蜗牛软体机器人，所述三节仿生蜗牛软体机器人包括C腹足模块、D腹足模块、E腹足模块、B腹足边、C硅胶气阀、D硅胶气阀、E硅胶气阀和连接气管，所述C腹足模块的非锯齿状侧面、D腹足模块的非锯齿状侧面、E腹足模块的非锯齿状侧面依次重合固装，所述B腹足边从C腹足模块的腹足底面、D腹足模块的腹足底面、E腹足模块的腹足底面向外延伸，所述B腹足边环形围绕C腹足模块、D腹足模块、E腹足模块。所述C硅胶气阀的阀常闭口二气孔和阀常通口二气孔、C腹足模块的腹足气孔、D硅胶气阀的阀控制口通过软管相互连通；所述D硅胶气阀的阀常闭口二气孔和阀常通口二气孔、D腹足模块的腹足气孔、E硅胶气阀的阀控制口通过软管相互连通；所述E硅胶气阀的阀常闭口二气孔和阀常通口二气孔、E腹足模块的腹足气孔、C硅胶气阀的阀控制口通过软管相互连通；所述C硅胶气阀的阀常通口一气孔、D硅胶气阀的阀常通口一气孔、E硅胶气阀的阀常通口一气孔通过气管相互连通并连接至外部气源，所述C硅胶气阀的阀常闭口一气孔与大气连通，所述D硅胶气阀的阀常闭口一气孔与大气连通，所述E硅胶气阀的阀常闭口一气孔与大气连通。

本发明的有益效果是，

1.基于蜗牛爬行方式设计仿生蜗牛软体移动机器人，利用腹足模块串联实现波动，而且所设计的腹足边可以增加机器人与爬行表面的接触面积，有利于稳定爬行；

2.设计具有阀常通口、阀常闭口、阀控制口的硅胶气阀，通过控制阀控制口的气压可以实现硅胶气阀在复位状态和驱动状态之间切换，并且通过特定的连接方式可以实现气压循环变化来驱动腹足模块运动；

3.本发明设计的自主爬行的仿生蜗牛软体机器人具有二节仿生蜗牛软体机器人和三节仿生蜗牛软体机器人两种结构形态，都只需要有外部气源就可以产生连续波动并向波动方向运动，运动过程中不需要控制信号。

附图说明

图1为本发明设计的腹足模块与腹足边的结构图；

图2为本发明设计的腹足模块的正视图；

图3为本发明设计的腹足模块的俯视图；

图4为沿着图3中A-A线的剖视图；

图5为本发明设计的硅胶气阀的结构图；

图6为本发明设计的硅胶气阀的俯视图；

图7为沿着图6中B-B线的剖视图；

图8为本发明设计的硅胶气阀为驱动状态的结构示意图；

图9为本发明设计的二节仿生蜗牛软体机器人的结构图；

图10为本发明设计的二节仿生蜗牛软体机器人与硅胶气阀的连接示意图；

图11为本发明设计的二节仿生蜗牛软体机器人的运动状态示意图；

图12为本发明设计的三节仿生蜗牛软体机器人的结构图；

图13为本发明设计的三节仿生蜗牛软体机器人与硅胶气阀的连接示意图；

图14为本发明设计的三节仿生蜗牛软体机器人的运动状态示意图。

附图标识列表：

1.腹足模块，11.腹足顶面，12.腹足底面，13.腹足气腔，14.腹足气孔，111.腹足节峰，112.腹足节谷，2.腹足边，3.硅胶气阀，31.阀常通口，311.阀常通口腔体，312.阀常通口软管，3121.阀常通口一气孔，3122.阀常通口二气孔，32.阀常闭口，321.阀常闭口腔体，322.阀常闭口软管，3221.阀常闭口一气孔，3222.阀常闭口二气孔，33.阀控制口，34.拱形膜,1A.A腹足模块，1B.B腹足模块，14A.A腹足气孔，14B.B腹足气孔，2A.A腹足边，12A.A腹足底面，12B.B腹足底面，3A.A硅胶气阀，3121A.A阀常通口一气孔，3122A.A阀常通口二气孔，3221A.A阀常闭口一气孔，3222A.A阀常闭口二气孔，33A.A阀控制口，3B.B硅胶气阀，3121B.B阀常通口一气孔，3122B.B阀常通口二气孔，3221B.B阀常闭口一气孔，3222B.B阀常闭口二气孔，33B.B阀控制口，1C.C腹足模块，1D.D腹足模块，1E.E腹足模块，14C.C腹足气孔，14D.D腹足气孔，14E.E腹足气孔，2B.B腹足边，12C.C腹足底面，12D.D腹足底面，12E.E腹足底面，3C.C硅胶气阀，3121C.C阀常通口一气孔，3122C.C阀常通口二气孔，3221C.C阀常闭口一气孔，3222C.C阀常闭口二气孔，33C.C阀控制口，3D.D硅胶气阀，3121D.D阀常通口一气孔，3122D.D阀常通口二气孔，3221D.D阀常闭口一气孔，3222D.D阀常闭口二气孔，33D.D阀控制口，3E.E硅胶气阀，3121E.E阀常通口一气孔，3122E.E阀常通口二气孔，3221E.E阀常闭口一气孔，3222E.E阀常闭口二气孔，33E.E阀控制口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

【实施例1】

如图1至图4所示，所述腹足模块1包括腹足顶面11、腹足底面12、腹足气腔13和腹足气孔14，所述腹足顶面11包括至少两个腹足节峰111和一个腹足节谷112，所述腹足节峰111和腹足节谷112依次串联形成锯齿结构，所述腹足底面12平整，所述腹足顶面11和腹足底面12构成腹足腔体13，所述腹足气孔14设置于腹足模块1的侧面薄壁上，所述腹足气孔14与腹足腔体13连通；所述腹足边2从腹足底面12向外延伸且共面，所述腹足边2环形围绕腹足模块1。

如图5至图7所示，所述硅胶气阀3为封闭圆柱体薄壳结构，包括阀常通口31、阀常闭口32、阀控制口33和拱形膜34，所述拱形膜34悬空设置于硅胶气阀3内部，所述拱形膜34将硅胶气阀3分隔为阀常通口31和阀常闭口32，所述阀常通口31和阀常闭口32气压不连通，所述拱形膜34在阀控制口33的压力未达到阈值时为复位状态，所述复位状态的拱形膜34凸向阀常闭口32。

所述阀常通口31包括阀常通口腔体311、阀常通口软管312，所述阀常通口软管312部分设置于阀常通口腔体311内，所述部分在阀常通口腔体311内的阀常通口软管312与拱形膜34贴合，所述阀常通口软管312的一端穿过阀常通口腔体311至外部为阀常通口一气孔3121，所述阀常通口软管312的另一端穿过阀常通口腔体311至外部为阀常通口二气孔3122，所述阀常通口软管312在拱形膜34为复位状态时呈“U”形，所述阀常通口一气孔3121和阀常通口二气孔3122在拱形膜34为复位状态时连通。

所述阀常闭口32包括阀常闭口腔体321、阀常闭口软管322，所述阀常闭口软管322部分设置于阀常闭口腔体321内，所述部分在阀常闭口腔体321内的阀常闭口软管322与拱形膜34贴合，所述阀常闭口软管322的一端穿出阀常闭口腔体321至外部为阀常闭口一气孔3221，所述阀常闭口软管322的另一端穿出阀常闭口腔体321至外部为阀常闭口二气孔3222，所述阀常闭口软管322在拱形膜34为复位状态时具有两个阻断气体流通的折角而呈“M”形，所述阀常闭口一气孔3221和阀常闭口二气孔3222在拱形膜34为复位状态时阻断。

所述阀控制口33设置于阀常闭口32的薄壳上，所述阀常闭口腔体321通过阀控制口33与外部控制气压相连接。

所述阀常通口一气孔3121和阀常通口二气孔3122作用等价可以调换顺序，所述阀常闭口一气孔3221和阀常闭口二气孔3222作用等价可以调换顺序。

如图8所示，所述拱形膜34在阀控制口33的压力超过阈值时为驱动状态，所述驱动状态的拱形膜34凸向阀常通口31，所述阀常闭口软管322在拱形膜34为驱动状态时呈“U”形，所述阀常闭口一气孔3221和阀常闭口二气孔3222在拱形膜34为驱动状态时连通，所述阀常通口软管312在拱形膜34为驱动状态时具有两个阻断气体流通的折角而呈“M”形，所述阀常通口一气孔3121和阀常通口二气孔3122在拱形膜34为驱动状态时阻断。

【实施例2】

如图9和图10所示，自主爬行的仿生蜗牛软体机器人的一种结构形态是二节仿生蜗牛软体机器人，所述二节仿生蜗牛软体机器人包括A腹足模块1A、B腹足模块1B、A腹足边2A、A硅胶气阀3A、B硅胶气阀3B和连接气管，所述A腹足模块1A的非锯齿状侧面和B腹足模块1B的非锯齿状侧面重合固装，所述A腹足边2A从A腹足模块1A的腹足底面12A、B腹足模块1B的腹足底面12B向外延伸，所述A腹足边2A环形围绕A腹足模块1A和B腹足模块1B。

图10中NC1表示阀常闭口一气孔，NC2表示阀常闭口二气孔，NO1表示阀常通口一气孔，NO2表示阀常通口二气孔，P代表外部气源，线段代表气管连接。二节仿生蜗牛软体机器人和硅胶气阀的连接方式如下，所述A硅胶气阀3A的阀常闭口二气孔3222A和阀常通口二气孔3122A、A腹足模块1A的腹足气孔14A、B硅胶气阀3B的阀控制口33B通过气管相互连通，所述B硅胶气阀3B的阀常通口一气孔3121B和阀常闭口一气孔3221B、B腹足模块1B的腹足气孔14B、A硅胶气阀3A的阀控制口33A通过气管相互连通，所述A硅胶气阀3A的阀常通口一气孔3121A和B硅胶气阀3B的阀常闭口二气孔3222B通过气管相互连通并连接至外部气源，所述A硅胶气阀3A的阀常闭口一气孔3221A与大气连通，所述B硅胶气阀3B的阀常通口二气孔3122B与大气连通。

当A硅胶气阀3A处于复位状态时A腹足模块1A充气，当A硅胶气阀3A处于驱动状态时A腹足模块1A泄气；当B硅胶气阀3B处于复位状态时B腹足模块1B泄气，当B硅胶气阀3B处于驱动状态时B腹足模块1B充气。

二节仿生蜗牛软体机器人的运动步骤如下：

步骤一：初始时A硅胶气阀3A和B硅胶气阀3B处于复位状态，A腹足模块1A开始充气而B腹足模块1B不充气；

步骤二：当A腹足模块1A内的气压超过阀的气压阈值使得B硅胶气阀3B处于驱动状态时，B腹足模块1B开始充气，如图11中二节状态一；

步骤三：当B腹足模块1B内的气压超过阀的气压阈值使得A硅胶气阀3A处于驱动状态时，A腹足模块1A开始泄气；

步骤四：当A腹足模块1A内的气压低于阀的气压阈值使得B硅胶气阀3B处于复位状态时，B腹足模块1B开始泄气，如图11中二节状态二；

步骤五：当B腹足模块1B内的气压低于阀的气压阈值使得A硅胶气阀3A处于复位状态时，A腹足模块1A开始充气；

步骤五之后又返回到步骤二，并在步骤二与步骤五之间循环。

二节仿生蜗牛软体机器人只需要有外部气源就可以实现连续波动并向波动方向运动，运动过程中不需要控制信号。

【实施例3】

如图12和图13，自主爬行的仿生蜗牛软体机器人的一种结构形态是三节仿生蜗牛软体机器人，所述三节仿生蜗牛软体机器人包括C腹足模块1C、D腹足模块1D、E腹足模块1E、B腹足边2B、C硅胶气阀3C、D硅胶气阀3D、E硅胶气阀3E和连接气管，所述C腹足模块1C的非锯齿状侧面、D腹足模块1D的非锯齿状侧面、E腹足模块1E的非锯齿状侧面依次重合固装，所述B腹足边2B从C腹足模块1C的腹足底面12C、D腹足模块1D的腹足底面12D、E腹足模块1E的腹足底面12E向外延伸，所述B腹足边2B环形围绕C腹足模块1C、D腹足模块1D、E腹足模块1E。

图13中NC1表示阀常闭口一气孔，NC2表示阀常闭口二气孔，NO1表示阀常通口一气孔，NO2表示阀常通口二气孔，P代表外部气源，线段代表气管连接。三节仿生蜗牛软体机器人和硅胶气阀的连接方式如下，所述C硅胶气阀3C的阀常闭口二气孔3222C和阀常通口二气孔3122C、C腹足模块1C的腹足气孔14C、D硅胶气阀3D的阀控制口33D通过软管相互连通；所述D硅胶气阀3D的阀常闭口二气孔3222D和阀常通口二气孔3122D、D腹足模块1D的腹足气孔14D、E硅胶气阀3E的阀控制口33E通过软管相互连通；所述E硅胶气阀3E的阀常闭口二气孔3222E和阀常通口二气孔3122E、E腹足模块1E的腹足气孔14E、C硅胶气阀3C的阀控制口33C通过软管相互连通；所述C硅胶气阀3C的阀常通口一气孔3121C、D硅胶气阀3D的阀常通口一气孔3121D、E硅胶气阀3E的阀常通口一气孔3121E通过气管相互连通并连接至外部气源，所述C硅胶气阀3C的阀常闭口一气孔3221C与大气连通，所述D硅胶气阀3D的阀常闭口一气孔3221D与大气连通，所述E硅胶气阀3E的阀常闭口一气孔3221E与大气连通。

当C硅胶气阀3C处于复位状态时C腹足模块1C充气，当C硅胶气阀3C处于驱动状态时C腹足模块1C泄气；当D硅胶气阀3D处于复位状态时D腹足模块1D充气，当D硅胶气阀3D处于驱动状态时D腹足模块1D泄气；当E硅胶气阀3E处于复位状态时E腹足模块1E充气，当E硅胶气阀3E处于驱动状态时E腹足模块1E泄气。

三节仿生蜗牛软体机器人的气路连接方式与二节仿生蜗牛软体机器人不同，因此运动步骤有本质区别。在初始阶段，C硅胶气阀3C、D硅胶气阀3D和E硅胶气阀3E均处于复位状态，C腹足模块1C、D腹足模块1D和E硅胶气阀3E均处于开始充气状态，但实际上三者气压上升的速度不完全相同。

可以假设E腹足模块1E内的气压先超过阀的气压阈值，则三节仿生蜗牛软体机器人的运动步骤如下：

步骤一：当E腹足模块1E内的气压超过阀的气压阈值使得C硅胶气阀3C处于驱动状态时，C腹足模块1C开始泄气，如图14中的三节状态一；

步骤二：当C腹足模块1C内的气压低于阀的气压阈值使得D硅胶气阀3D处于复位状态时，D腹足模块1D开始充气；

步骤三：当D腹足模块1D内的气压超过阀的气压阈值使得E硅胶气阀3E处于驱动状态时，E腹足模块1E开始泄气，如图14中的三节状态二；

步骤四：当E腹足模块1E内的气压低于阀的气压阈值使得C硅胶气阀3C处于复位状态时，C腹足模块1C开始充气；

步骤五：当C腹足模块1C内的气压超过阀的气压阈值使得D硅胶气阀3D处于驱动状态时，D腹足模块1D开始泄气，如图14中的三节状态三；

步骤六：当D腹足模块1D内的气压低于阀的气压阈值使得E硅胶气阀3E处于复位状态时，E腹足模块1E开始充气；

步骤六返回至步骤一，并在步骤一与步骤六之间循环。由于步骤一至步骤六循环进行，所以无论假设哪个腹足模块内的气压先超过阀的气压阈值都将得到相同的结论。

三节仿生蜗牛软体机器人只需要有外部气源就可以实现连续波动并向波动方向运动，运动过程中不需要控制信号。

需要说明的是，以上内容仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，包括腹足模块（1）、腹足边（2）、硅胶气阀（3）和连接气管，其特征在于：所述腹足模块（1）包括腹足顶面（11）、腹足底面（12）、腹足气腔（13）和腹足气孔（14），所述腹足顶面（11）包括至少两个腹足节峰（111）和一个腹足节谷（112），所述腹足节峰（111）和腹足节谷（112）依次串联形成锯齿结构，所述腹足底面（12）平整，所述腹足顶面（11）和腹足底面（12）构成腹足腔体（13），所述腹足气孔（14）设置于腹足模块（1）的侧面薄壁上，所述腹足气孔（14）与腹足腔体（13）连通；所述腹足边（2）从腹足底面（12）向外延伸且共面，所述腹足边（2）环形围绕腹足模块（1）；

所述硅胶气阀（3）为封闭圆柱体薄壳结构，包括阀常通口（31）、阀常闭口（32）、阀控制口（33）和拱形膜（34），所述拱形膜（34）悬空设置于硅胶气阀（3）内部，所述拱形膜（34）将硅胶气阀（3）分隔为阀常通口（31）和阀常闭口（32），所述阀常通口（31）和阀常闭口（32）气压不连通，所述拱形膜（34）在阀控制口（33）的压力未达到阈值时为复位状态，所述复位状态的拱形膜（34）凸向阀常闭口（32）。

2.根据权利要求1所述的一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，其特征在于：所述阀常通口（31）包括阀常通口腔体（311）、阀常通口软管（312），所述阀常通口软管（312）部分设置于阀常通口腔体（311）内，所述部分在阀常通口腔体（311）内的阀常通口软管（312）与拱形膜（34）贴合，所述阀常通口软管（312）的一端穿过阀常通口腔体（311）至外部为阀常通口一气孔（3121），所述阀常通口软管（312）的另一端穿过阀常通口腔体（311）至外部为阀常通口二气孔（3122），所述阀常通口软管（312）在拱形膜（34）为复位状态时呈“U”形，所述阀常通口一气孔（3121）和阀常通口二气孔（3122）在拱形膜（34）为复位状态时连通。

3.根据权利要求2所述的一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，其特征在于：所述阀常闭口（32）包括阀常闭口腔体（321）、阀常闭口软管（322），所述阀常闭口软管（322）部分设置于阀常闭口腔体（321）内，所述部分在阀常闭口腔体（321）内的阀常闭口软管（322）与拱形膜（34）贴合，所述阀常闭口软管（322）的一端穿出阀常闭口腔体（321）至外部为阀常闭口一气孔（3221），所述阀常闭口软管（322）的另一端穿出阀常闭口腔体（321）至外部为阀常闭口二气孔（3222），所述阀常闭口软管（322）在拱形膜（34）为复位状态时具有两个阻断气体流通的折角而呈“M”形，所述阀常闭口一气孔（3221）和阀常闭口二气孔（3222）在拱形膜（34）为复位状态时阻断。

4.根据权利要求1所述的一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，其特征在于：所述阀控制口（33）设置于阀常闭口（32）的薄壳上，所述阀常闭口腔体（321）通过阀控制口（33）与外部控制气压相连接。

5.根据权利要求3所述的一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，其特征在于：所述阀常通口一气孔（3121）和阀常通口二气孔（3122）作用等价可以调换顺序，所述阀常闭口一气孔（3221）和阀常闭口二气孔（3222）作用等价可以调换顺序。

6.根据权利要求3所述的一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，其特征在于：所述拱形膜（34）在阀控制口（33）的压力超过阈值时为驱动状态，所述驱动状态的拱形膜（34）凸向阀常通口（31），所述阀常闭口软管（322）在拱形膜（34）为驱动状态时呈“U”形，所述阀常闭口一气孔（3221）和阀常闭口二气孔（3222）在拱形膜（34）为驱动状态时连通，所述阀常通口软管（312）在拱形膜（34）为驱动状态时具有两个阻断气体流通的折角而呈“M”形，所述阀常通口一气孔（3121）和阀常通口二气孔（3122）在拱形膜（34）为驱动状态时阻断。

7.一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，其特征在于：所述软体机器人是二节仿生蜗牛软体机器人，所述二节仿生蜗牛软体机器人包括A腹足模块（1A）、B腹足模块（1B）、A腹足边（2A）、A硅胶气阀（3A）、B硅胶气阀（3B）和连接气管，所述A腹足模块（1A）的非锯齿状侧面和B腹足模块（1B）的非锯齿状侧面重合固装，所述A腹足边（2A）从A腹足模块（1A）的腹足底面（12A）、B腹足模块（1B）的腹足底面（12B）向外延伸，所述A腹足边（2A）环形围绕A腹足模块（1A）和B腹足模块（1B）；

所述A硅胶气阀（3A）的阀常闭口二气孔（3222A）和阀常通口二气孔（3122A）、A腹足模块（1A）的腹足气孔（14A）、B硅胶气阀（3B）的阀控制口（33B）通过气管相互连通，所述B硅胶气阀（3B）的阀常通口一气孔（3121B）和阀常闭口一气孔（3221B）、B腹足模块（1B）的腹足气孔（14B）、A硅胶气阀（3A）的阀控制口（33A）通过气管相互连通，所述A硅胶气阀（3A）的阀常通口一气孔（3121A）和B硅胶气阀（3B）的阀常闭口二气孔（3222B）通过气管相互连通并连接至外部气源，所述A硅胶气阀（3A）的阀常闭口一气孔（3221A）与大气连通，所述B硅胶气阀（3B）的阀常通口二气孔（3122B）与大气连通。

8.根据权利要求7所述的一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，其特征在于：所述二节仿生蜗牛软体机器人的运动步骤如下：

步骤一：初始时A硅胶气阀（3A）和B硅胶气阀（3B）处于复位状态，A腹足模块（1A）开始充气而B腹足模块（1B）不充气；

步骤二：当A腹足模块（1A）内的气压超过阀的气压阈值使得B硅胶气阀（3B）处于驱动状态时，B腹足模块（1B）开始充气；

步骤三：当B腹足模块（1B）内的气压超过阀的气压阈值使得A硅胶气阀（3A）处于驱动状态时，A腹足模块（1A）开始泄气；

步骤四：当A腹足模块（1A）内的气压低于阀的气压阈值使得B硅胶气阀（3B）处于复位状态时，B腹足模块（1B）开始泄气；

步骤五：当B腹足模块（1B）内的气压低于阀的气压阈值使得A硅胶气阀（3A）处于复位状态时，A腹足模块（1A）开始充气；

步骤五之后又返回到步骤二，并在步骤二与步骤五之间循环。

9.一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，其特征在于：所述软体机器人是三节仿生蜗牛软体机器人，所述三节仿生蜗牛软体机器人包括C腹足模块（1C）、D腹足模块（1D）、E腹足模块（1E）、B腹足边（2B）、C硅胶气阀（3C）、D硅胶气阀（3D）、E硅胶气阀（3E）和连接气管，所述C腹足模块（1C）的非锯齿状侧面、D腹足模块（1D）的非锯齿状侧面、E腹足模块（1E）的非锯齿状侧面依次重合固装，所述B腹足边（2B）从C腹足模块（1C）的腹足底面（12C）、D腹足模块（1D）的腹足底面（12D）、E腹足模块（1E）的腹足底面（12E）向外延伸，所述B腹足边（2B）环形围绕C腹足模块（1C）、D腹足模块（1D）、E腹足模块（1E）；

所述C硅胶气阀（3C）的阀常闭口二气孔（3222C）和阀常通口二气孔（3122C）、C腹足模块（1C）的腹足气孔（14C）、D硅胶气阀（3D）的阀控制口（33D）通过软管相互连通；所述D硅胶气阀（3D）的阀常闭口二气孔（3222D）和阀常通口二气孔（3122D）、D腹足模块（1D）的腹足气孔（14D）、E硅胶气阀（3E）的阀控制口（33E）通过软管相互连通；所述E硅胶气阀（3E）的阀常闭口二气孔（3222E）和阀常通口二气孔（3122E）、E腹足模块（1E）的腹足气孔（14E）、C硅胶气阀（3C）的阀控制口（33C）通过软管相互连通；所述C硅胶气阀（3C）的阀常通口一气孔（3121C）、D硅胶气阀（3D）的阀常通口一气孔（3121D）、E硅胶气阀（3E）的阀常通口一气孔（3121E）通过气管相互连通并连接至外部气源，所述C硅胶气阀（3C）的阀常闭口一气孔（3221C）与大气连通，所述D硅胶气阀（3D）的阀常闭口一气孔（3221D）与大气连通，所述E硅胶气阀（3E）的阀常闭口一气孔（3221E）与大气连通。

10.根据权利要求9所述的一种自主爬行的仿生蜗牛软体机器人，其特征在于：所述三节仿生蜗牛软体机器人的运动步骤如下：

步骤一：当E腹足模块（1E）内的气压超过阀的气压阈值使得C硅胶气阀（3C）处于驱动状态时，C腹足模块（1C）开始泄气，如图14中的三节状态一；

步骤二：当C腹足模块（1C）内的气压低于阀的气压阈值使得D硅胶气阀（3D）处于复位状态时，D腹足模块（1D）开始充气；

步骤三：当D腹足模块（1D）内的气压超过阀的气压阈值使得E硅胶气阀（3E）处于驱动状态时，E腹足模块（1E）开始泄气；

步骤四：当E腹足模块（1E）内的气压低于阀的气压阈值使得C硅胶气阀（3C）处于复位状态时，C腹足模块（1C）开始充气；

步骤五：当C腹足模块（1C）内的气压超过阀的气压阈值使得D硅胶气阀（3D）处于驱动状态时，D腹足模块（1D）开始泄气；

步骤六：当D腹足模块（1D）内的气压低于阀的气压阈值使得E硅胶气阀（3E）处于复位状态时，E腹足模块（1E）开始充气；

步骤六返回至步骤一，并在步骤一与步骤六之间循环。

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