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原文传递一种仿生壁虎机器人及其控制方法

专利名称：	一种仿生壁虎机器人及其控制方法
摘要：	本申请实施例提供一种仿生壁虎机器人，包括设有四条爬行足的机器人本体，爬行足包括依次相连的上腿关节、中间腿关节和下腿关节；上腿关节内的多个第一腔室、中间腿关节内的多个第二腔室、下腿关节内的多个第三腔室及末端的第四腔室通过气道连通，并通过上腿关节端部的进气口连接气源，在连接气源的管路上设有比例阀，用以调节气压；第一腔室上壁薄、下壁厚；第二腔室前壁薄，后壁厚；第四腔室下壁面呈弧形；下腿关节弧形下弯，下腿关节末端端面为吸附面；三个腿关节由不同弹性模量的柔性材料制成，且上腿关节、中间腿关节和下腿关节弹性模量依次减小。本发明中，爬行足为全柔性结构，结构简单，通过性好，控制实现简单。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏科技大学
发明人：	钟伟;李露伟;邵将
专利状态：	有效
申请日期：	2022-09-22T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202211156606.5
公开号：	CN115610553A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	苏良
分类号：	B62D57/032;B;B62;B62D;B62D57;B62D57/032
申请人地址：	212003 江苏省镇江市京口区梦溪路2号
主权项：	1.一种仿生壁虎机器人，包括机器人本体和设于所述机器人本体上的四条爬行足，其特征在于：所述爬行足包括依次相连的上腿关节(12)、中间腿关节(13)和下腿关节(14)，其中下腿关节(14)弧形下弯，下腿关节(14)末端端面(14-3)为吸附面；上腿关节(12)内沿长度方向开设多个第一腔室(12-1)，中间腿关节(13)内沿长度方向开设多个第二腔室，下腿关节(14)内沿弧线方向开设多个第三腔室(14-1)，下腿关节(14)内末端位置还开设有第四腔室(14-4)；所有腔室通过气道连通，并通过上腿关节(12)端部的进气口(11)连接气源，在连接气源的管路上设有比例阀，用以调节气压；第一腔室(12-1)上壁薄、下壁厚；所述第二腔室前壁薄，后壁厚；第四腔室(14-4)下壁面呈弧形；三个腿关节由不同弹性模量的柔性材料制成，且上腿关节(12)、中间腿关节(13)和下腿关节(14)弹性模量依次减小。 2.根据权利要求1所述的仿生壁虎机器人，其特征在于：上腿关节(12)弹性模量为下腿关节(14)弹性模量的3倍，中间腿关节(13)弹性模量为下腿关节(14)弹性模量的2倍。 3.根据权利要求1所述的仿生壁虎机器人，其特征在于：第一腔室(12-1)呈过半圆形，优弧朝上；第一腔室(12-1)上壁厚度为下壁厚度的1/3。 4.根据权利要求1所述的仿生壁虎机器人，其特征在于：所述第二腔室呈过半圆形，优弧朝前；所述第二腔室前壁厚度为后壁厚度的1/3。 5.根据权利要求1所述的仿生壁虎机器人，其特征在于：第三腔室(14-1)呈半圆形，半弧朝下；第三腔室(14-1)下壁厚度为上壁厚度的2倍。 6.根据权利要求1所述的仿生壁虎机器人，其特征在于：末端端面(14-3)处设有便于脱附的倒角。 7.根据权利要求1所述的仿生壁虎机器人，其特征在于：所述柔性材料采用硅橡胶。 8.根据权利要求1所述的仿生壁虎机器人，其特征在于：上腿关节(12)、中间腿关节(13)和下腿关节(14)一体成型。 9.一种权利要求1至8中任一项所述的仿生壁虎机器人的控制方法，其特征在于：通入正压后，单个爬行足进行如下的周期性运动：下腿关节(14)末端端面(14-3)鼓起脱附，同时下腿关节(14)整体向上抬起；中间腿关节(13)整体向后扭转移动；上腿关节(12)整体向下弯曲落下，同时比例阀控制气压减小使下腿关节(14)末端端面(14-3)重新吸附；所述的仿生壁虎机器人整体采用对角步态，四条爬行足按照对角分为第一足对和第二足对，第一足对和第二足对之间的步态时序控制为一个周期差。