刚软耦合模块及其组装方法以及刚软耦合机器人与流程



1.本发明涉及刚软耦合机器人领域,特别是涉及一种刚软耦合模块及其组装方法以及刚软耦合机器人。


背景技术:



2.传统的刚性机器人具有机械强度大、移动能力强等优点,软体机器人具有可变性强、环境适应性强的优点,并且能够完成蠕动、攀爬等动作,刚软耦合机器人结合了传统的刚性机器人和柔性机器人的优点,但目前的刚软耦合机器人的结构复杂,并且存在移动能力弱的缺点。


技术实现要素:



3.有鉴于此,有必要提供一种刚软耦合模块及其组装方法以及刚软耦合机器人。
4.本发明提供一种刚软耦合模块,应用于刚软耦合机器人,所述刚软耦合模块包括刚性件、第一驱动件及至少两个柔性件,所述第一驱动件固定安装于所述刚性件,两个所述柔性件均安装于所述刚性件,且所述柔性件能够在所述第一驱动件的带动下相对于所述刚性件转动,并带动所述刚软耦合模块移动。
5.在本发明的一个实施例中,所述柔性件为两个,两个所述柔性件分别安装于所述刚性件的两端,所述柔性件为轮形或圆柱形,且两个所述柔性件同轴。
6.在本发明的一个实施例中,所述第一驱动件为两个,每个所述第一驱动件包括一个输出轴,所述输出轴伸出所述刚性件并与所述柔性件连接,所述第一驱动件通过所述输出轴带动所述柔性件转动。
7.在本发明的一个实施例中,所述刚性件上设置有多个第一连接位,及/或,所述柔性件上设置有第二连接位;
8.两个所述刚软耦合模块通过两个所述第一连接位或者两个所述第二连接位或者所述第一连接位与所述第二连接位的配合相互组装。
9.在本发明的一个实施例中,两个所述第一连接位或者两个所述第二连接位或者第一连接位与所述第二连接位之间通过磁吸、铆接、螺纹连接、卡接或胶接固定连接。
10.在本发明的一个实施例中,所述刚软耦合模块还包括控制件,所述控制件固定安装于所述刚性件,所述控制件用于控制所述第一驱动件的启闭及转速。
11.在本发明的一个实施例中,所述刚软耦合模块还包括第二驱动件,所述柔性件在所述第二驱动件的作用下能够弯曲及/或伸缩。
12.在本发明的一个实施例中,所述第二驱动件通过气压、液压、电压中的至少一种带动所述柔性件弯曲及/或伸缩。
13.在本发明的一个实施例中,所述刚性件为多边形棱柱,所述多边形棱柱的两个相邻侧面之间通过圆倒角连接,所述柔性件为圆柱状,所述刚性件的所述圆倒角与所述柔性件的外周壁平齐。
14.本发明还提供一种刚软耦合机器人,包括多个刚软耦合模块,所述刚软耦合模块为上述的刚软耦合模块,所述刚软耦合模块中的所述柔性件能够弯曲及/或伸缩;两个所述刚软耦合模块之间能够通过两个刚性件或者两个柔性件或者刚性件与柔性件之间的连接相互组装。
15.在本发明的一个实施例中,所述刚软耦合机器人为机械臂形或蛇形,所述刚软耦合机器人包括至少两个所述刚软耦合模块,两个相邻的所述刚软耦合模块之间通过不同所述刚软耦合模块上的两个所述柔性件依次连接;或者,
16.所述刚软耦合机器人为环形,所述刚软耦合机器人包括至少两个所述刚软耦合模块,两个相邻的所述刚软耦合模块之间通过不同所述刚软耦合模块上的两个所述柔性件依次连接,且至少两个所述刚软耦合模块之间依次首尾连接;或者,
17.所述刚软耦合机器人为四轮机器人形,所述刚软耦合机器人包括至少三个所述刚软耦合模块,其中两个所述刚软耦合模块位于两端,其余所述刚软耦合模块位于中部,位于两端的所述刚软耦合模块分别通过所述刚性件连接于位于中部的所述刚软耦合模块的所述柔性件;或者,
18.所述刚软耦合机器人为人形机器人形,所述刚软耦合机器人包括至少七个所述刚软耦合模块,所述刚软耦合机器人包括分别位于四肢位置的四或四的倍数个所述刚软耦合模块,至少一个位于躯干位置的所述刚软耦合模块,以及两个用于连接的所述刚软耦合模块;两个用于连接的所述刚软耦合模块的所述刚性件分别连接于所述躯干位置的所述刚软耦合模块的两个所述柔性件,位于四肢位置的所述刚软耦合模块的所述柔性件分别连接于用于连接的所述刚软耦合模块的所述柔性件;或者,
19.所述刚软耦合机器人为多足机器人形,所述多足机器人形的所述刚软耦合机器人包括多个节肢,每个所述节肢包括至少七个所述刚软耦合模块,每个所述节肢包括分别位于足部位置的四或四的倍数个所述刚软耦合模块,至少一个位于躯干位置的所述刚软耦合模块,以及两个用于连接的所述刚软耦合模块;两个用于连接的所述刚软耦合模块的所述刚性件分别连接于所述躯干位置的所述刚软耦合模块的两个所述柔性件,位于足部位置的所述刚软耦合模块的所述柔性件分别连接于用于连接的所述刚软耦合模块的所述柔性件;其中,相邻两个所述节肢之间的位于足部位置和用于连接的所述刚软耦合模块能够共用。
20.本发明还提供一种刚软耦合模块的组装方法,其特征在于,包括至少两个上述的刚软耦合模块,所述刚软耦合模块的耦合方法包括:
21.获取至少两个所述刚软耦合模块;
22.两个所述刚软耦合模块之间通过两个刚性件或者两个柔性件或者刚性件与柔性件之间的连接相互组装。
23.本发明提供的刚软耦合模块包括刚性件及柔性件,既能发挥软体结构变形能力强的特点,又能结合刚性结构机械强度高的优势。并且本发明提供的刚软耦合模块中第一驱动件能够驱动柔性件相对于刚性件转动,并带动刚软耦合模块运动,使得刚软耦合模块自身的移动能力较强,弥补了现有技术中刚软耦合结构移动能力弱的缺点。
附图说明
24.图1为本发明一个实施例中刚软耦合模块的结构示意图;
25.图2为图1所示的刚软耦合模块中柔性件在缩短状态下的结构示意图;
26.图3为图1所示的刚软耦合模块中柔性件在伸长状态下的结构示意图;
27.图4为图1所示的刚软耦合模块中柔性件在弯曲状态下的结构示意图;
28.图5为图1所示刚软耦合模块组装出的机械臂形的刚软耦合机器人的结构示意图;
29.图6为图1所示刚软耦合模块组装出的蛇形的刚软耦合机器人的结构示意图;
30.图7为图1所示刚软耦合模块组装出的环形的刚软耦合机器人的结构示意图;
31.图8为图1所示刚软耦合模块组装出的四轮机器人形的刚软耦合机器人的结构示意图;
32.图9为图1所示刚软耦合模块组装出的人形机器人形的刚软耦合机器人的结构示意图;
33.图10为图1所示刚软耦合模块组装出的多足机器人形的刚软耦合机器人的结构示意图;
34.100、刚软耦合模块;10、刚性件;11、第一连接位;12、圆倒角;20、柔性件;21、第二连接位;200、刚软耦合机器人。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
36.需要说明的是,当组件被称为“连接于”另一个组件,它可以直接连接于另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件,它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
37.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
38.目前的刚软耦合机器人虽然能够通过改变自身形态实现攀爬、蠕动等动作,但依然存在结构复杂、移动能力弱的缺点。尤其是现有的刚软耦合机器人均采用两端为刚性、中间为柔性的结构,这种结构使得刚软耦合机器人仅能够实现较为缓慢的蠕动、攀爬等动作,或者突然发力的跳跃动作,整体来看其运动速度都较慢。
39.请参阅图1,图1为本发明一个实施例中刚软耦合模块100的结构示意图。
40.本发明提供一种刚软耦合模块100,其自身即可用于刚软耦合机器人200。本实施方式中,刚软耦合模块100可以单独使用,例如,应用于简单地形的侦察、探测之中。可以理解,在其他实施方式中,刚软耦合模块100之间能够相互组装,组装后能够形成结构更加复杂、使用场景更加广泛的刚软耦合机器人200,例如,应用于非结构环境的侦察、探测、运输之中。
41.刚软耦合模块100包括刚性件10、第一驱动件(图未示)以及至少两个柔性件20,第
一驱动件固定安装于刚性件10,两个柔性件20均安装于刚性件10,且柔性件20能够在第一驱动件的带动下相对于刚性件10转动,并带动刚软耦合模块100移动。
42.刚性件10为硬质的金属件或高分子聚合物,例如不锈钢、塑料等,用于为刚软耦合模块100提供机械强度,以及作为柔性件20、第一驱动件或其他部件的承载基础。
43.柔性件20为柔性的材料制成,例如电活性聚合物、凝胶、形状记忆聚合物或其他柔性的高分子材料件;使用者可以通过气压、液压、电压等方式控制柔性件20改变自身形态。
44.本发明提供的刚软耦合模块100既能发挥软体结构变形能力强的特点,又能结合刚性结构机械强度高的优势。并且本发明提供的刚软耦合模块100中第一驱动件能够驱动柔性件20相对于刚性件10转动,并带动刚软耦合模块100运动,使得刚软耦合模块100自身的移动能力较强,弥补了现有技术中刚软耦合结构移动能力弱的缺点。
45.作为优选,在其中一个实施例中,柔性件20为两个,两个柔性件20分别安装于刚性件10的两端,柔性件20为轮形或圆柱形,且两个柔性件20同轴。需要说明的是,两个柔性件20同轴是指,两个柔性件20在非弯曲状态下同轴,也即,两个柔性件20在伸长、缩短或未受外力的情况下同轴。如此设置,两个柔性件20与刚性件10共同形成一个两轮结构,在第一驱动件的带动下,两个柔性件20能够作为轮体带动刚软耦合模块100快速移动,以大幅提高单个刚软耦合模块100的移动能力。
46.可以理解,在其他实施例中,柔性件20也可以设置在刚性件10的中部,刚性件10上也可以设置三个以上柔性件20。若希望提高刚软耦合模块100自身在静止状态时的稳定性,柔性件20还可以设置为多棱柱形,只要柔性件20能够在第一驱动件的驱动下带动刚软耦合模块100移动即可。
47.作为优选,柔性件20的外周壁上设置有防滑纹路,以避免刚软耦合模块100在进行运动时打滑。
48.可以理解,为了防止刚性件10影响柔性件20转动,刚性件10的外周壁尺寸应当小于柔性件20在至少一个状态下的外周壁尺寸。
49.作为优选,刚性件10为多边形棱柱,多边形棱柱的两个侧面之间通过圆倒角12连接,柔性件20为圆柱状,刚性件10的圆倒角12与柔性件20的外周壁平齐。如此设置,便于刚性件10的加工成型,并且刚性件10的圆倒角12与柔性件20的外周壁平齐,能够为柔性件20提供一定的侧向支撑力。
50.在其中一个实施方式中,第一驱动件为两个,每个第一驱动件包括一个输出轴,输出轴伸出刚性件10并与柔性件20连接,第一驱动件通过输出轴带动柔性件20转动。如此设置,每个第一驱动件能够单独驱动一个柔性件20,能够提高对每个柔性件20的驱动精度。
51.具体的,在本实施例中,第一驱动件为单输出轴电机,每个第一驱动件驱动一个柔性件20转动。可以理解,在其他实施方式中,第一驱动件也可以是双输出轴电机,每个第一驱动件可以驱动两个柔性件20转动。当然,第一驱动件还可以是其他常见的驱动结构,只要能够驱动柔性件20转动即可,在此不做限定。
52.请一并参阅图2至图4,在其中一个实施例中,刚软耦合模块100还包括第二驱动件(图未示),柔性件20在第二驱动件的作用下能够弯曲及/或伸缩。如此设置,第二驱动件控制柔性件20进行弯曲及/或伸缩,使得刚软耦合模块100具有更多姿态和更多运动方式。
53.具体的,第二驱动件通过气压、液压、电压中的至少一种带动柔性件20弯曲及/或
伸缩。进一步的,第二驱动件的个数与柔性件20的个数相同,每个第二驱动件用于驱动一个柔性件20。
54.在其中一个实施例中,刚软耦合模块100还包括控制件(图未示),控制件固定安装于刚性件10,控制件用于控制第一驱动件的启闭及转速,以提高第一驱动件的控制精度。作为优选,控制件还用于控制第二驱动件。
55.作为优选,第一驱动件、第二驱动件及控制件均安装于刚性件10内部,从而延长刚软耦合模块100的使用寿命,并且提高了刚软耦合模块100的集成性。可以理解,在其他实施方式中,第一驱动件、第二驱动件、控制件也可以安装在刚性件10外部,在此不做限制。
56.下面示例性地介绍几种单个刚软耦合模块100的运动形式,可以理解,下列运动形式并非是单个刚软耦合模块100的全部运动形式,其他理论上能够实现的运动形式也应当视为在本发明的保护范围之内。
57.a、平地移动:两个柔性件20可作为轮体,在第一驱动件的驱动下,刚软耦合模块100实现双轮式运动,可以通过控制件控制第一驱动件的启闭及转速,来调节柔性件20的启闭及转速,使得刚软耦合模块100能够完成前进、后退、转弯等运动模式。同时,可以通过控制件控制第二驱动件使得柔性件20伸长或缩短,从而调整轮体的宽度,进而调整轮体与地面的接触面积。
58.b、越障:柔性件20能够在第二驱动件的驱动下伸长或弯曲,从而调整刚软耦合模块100的底盘高度,以通过有障碍物的路段。
59.c、攀爬:柔性件20能够在第二驱动件的驱动下伸长或弯曲,并与刚性件10一齐呈现环抱状,以实现爬杆、爬树等攀爬工作。
60.d、蠕动:刚软耦合模块100能够通过柔性件20的伸长、缩短、弯曲及转动实现蠕动运动。
61.e、蛇形运动:刚软耦合模块100能够通过柔性件20的伸长、缩短、转动及向不同方向弯曲实现蛇形运动。
62.f、跳动:刚软耦合模块100能够通过对柔性件20瞬间施加预定的气压、液压或电压实现柔性件20的变形,使得刚软耦合模块100产生跳跃力,完成跳跃运动。
63.g、行走:刚软耦合模块100能够通过两个柔性件20的伸长、缩短、转动及弯曲,使得两个柔性件20作为两条腿进行行走。
64.在其中一个实施方式中,刚性件10上设置有多个第一连接位11,及/或,柔性件20上设置有第二连接位21;两个刚软耦合模块100通过两个第一连接位11或者两个第二连接位21或者第一连接位11与第二连接位21的配合相互组装。
65.如此设置,两个刚软耦合模块100之间既能够通过两个柔性件20相互连接,也可以通过两个刚性件10相互连接,还可以通过刚性件10和柔性件20相互连接,连接方式的多样化实现了刚软耦合模块100在组合时的多样化,使得刚软耦合模块100能够组装成多种机器人形式,以适用于不同的使用场景。
66.在其中一个实施方式中,两个第一连接位11或者两个第二连接位21或者第一连接位11与第二连接位21之间通过磁吸、铆接、螺纹连接、卡接或胶接固定连接。如此设置,连接方式简单,便于组装。
67.在本实施例中,刚性件10大致呈长方体状,刚性件10的两个端面与两个柔性件20
连接,刚性件10的四个侧面中,每个侧面上均设置一个第一连接位11。柔性件20相对背离刚性件10的侧面上开设有第二连接位21。
68.本发明还提供了一种刚软耦合机器人200,包括多个刚软耦合模块100,刚软耦合模块100中的柔性件20能够弯曲及/或伸缩;两个刚软耦合模块100之间能够通过两个刚性件10或者两个柔性件20或者刚性件10与柔性件20之间的连接相互组装。
69.目前的模块化机器人技术中,刚软耦合模块单体的运动自由度较少,只能完成有限的动作,导致组装成的新的刚软耦合机器人运动模式有限。而本发明基于上述的刚软耦合模块100,充分结合软体机器人及刚性机器人的优势,提出了超自由度的设计方法,设计出的刚软耦合机器人200可以具有8个以上的可控自由度,具有多种运动模式。
70.下面结合附图,示例性地列举几种刚软耦合机器人200。可以理解,下列组装方式并非是刚软耦合模块100的全部组装方式,其他理论上能够实现的其他组装方式也应当视为在本发明的保护范围之内。
71.请一并参阅图5及图6,刚软耦合机器人200为机械臂形或蛇形,刚软耦合机器人200包括至少两个刚软耦合模块100,两个相邻的刚软耦合模块100之间通过不同刚软耦合模块100上的两个柔性件20依次连接。
72.请一并参阅图7,刚软耦合机器人200为环形,刚软耦合机器人200包括至少两个刚软耦合模块100,两个相邻的刚软耦合模块100之间通过不同刚软耦合模块100上的两个柔性件20依次连接,且至少两个刚软耦合模块100之间依次首尾连接。环形机器人能够实现更加稳定地滚动及攀爬运动。可以理解,图7中示意的是由四个刚软耦合机器人200首尾连接形成的环形刚软耦合机器人200,可以理解,在其他实施例中,两个甚至单个刚软耦合模块100即可形成环形。
73.请一并参阅图8,刚软耦合机器人200为四轮机器人形,刚软耦合机器人200包括至少三个刚软耦合模块100,其中两个刚软耦合模块100位于两端,其余刚软耦合模块100位于中部,位于两端的刚软耦合模块100分别通过刚性件10连接于位于中部的刚软耦合模块100的柔性件20。四轮机器人相比两轮式更加平稳,同样地,四轮机器人也可以通过调节底盘高度进行避障。
74.可以理解,在其他实施方式中,刚软耦合机器人200也可以是六个、八个甚至更多个轮体的机器人,在此不做限定。此外,当位于中部的刚软耦合模块100为多个时,多个刚软耦合模块100之间可以通过柔性件20依次连接,也可以相互之间并排设置,在此不做限定。
75.请一并参阅图9,刚软耦合机器人200为人形机器人形,刚软耦合机器人200包括至少七个刚软耦合模块100,刚软耦合机器人200包括分别位于四肢位置的四或四的倍数个刚软耦合模块100,至少一个位于躯干位置的刚软耦合模块100,以及两个用于连接的刚软耦合模块100;两个用于连接的刚软耦合模块100的刚性件10分别连接于躯干位置的刚软耦合模块100的两个柔性件20,位于四肢位置的刚软耦合模块100的柔性件20分别连接于用于连接的刚软耦合模块100的柔性件20。可以理解,当位于躯干位置的刚软耦合模块100为多个时,多个刚软耦合模块100之间可以通过柔性件20依次连接,也可以相互之间并排设置,在此不做限定。
76.请一并参阅图10,刚软耦合机器人200为多足机器人形,多足机器人形的刚软耦合机器人200包括多个节肢,每个节肢包括至少七个刚软耦合模块100,每个节肢包括分别位
于足部位置的四或四的倍数个刚软耦合模块100,至少一个位于躯干位置的刚软耦合模块100,以及两个用于连接的刚软耦合模块100;两个用于连接的刚软耦合模块100的刚性件10分别连接于躯干位置的刚软耦合模块100的两个柔性件20,位于足部位置的刚软耦合模块100的柔性件20分别连接于用于连接的刚软耦合模块100的柔性件20;其中,相邻两个节肢之间的位于足部位置和用于连接的刚软耦合模块100能够共用。可以理解,当位于躯干位置的刚软耦合模块100为多个时,多个刚软耦合模块100之间可以通过柔性件20依次连接,也可以相互之间并排设置,在此不做限定。
77.需要说明的是,由多个刚软耦合模块100组装而成的刚软耦合机器人200中,每个刚软耦合模块100自身的伸长、缩短、弯曲、转动等运动依然能够实现,刚软耦合机器人200通过多个刚软耦合模块100形成复合运动,以使刚软耦合机器人200的运动形式更加多样化、运动过程更加稳定。
78.本发明还提供了一种刚软耦合模块100的组装方法,包括:
79.s1、获取至少两个刚软耦合模块100;
80.s2、两个刚软耦合模块100之间通过两个刚性件10或者两个柔性件20或者刚性件10与柔性件20之间的连接相互组装。
81.采用本发明提供的刚软耦合模块100的组装方法,组装方式多样化,组装后能够形成各种形态的刚软耦合机器人200,以适用于不同使用场景。
82.本发明提供的刚软耦合模块100包括刚性件10及柔性件20,既能发挥软体结构变形能力强的特点,又能结合刚性结构机械强度高的优势。并且本发明提供的刚软耦合模块100中第一驱动件能够驱动柔性件20相对于刚性件10转动,并带动刚软耦合模块100运动,使得刚软耦合模块100自身的移动能力较强,弥补了现有技术中刚软耦合结构移动能力弱的缺点。
83.以上实施方式的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
84.本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

技术特征:


1.一种刚软耦合模块,应用于刚软耦合机器人,其特征在于,所述刚软耦合模块包括刚性件、第一驱动件及至少两个柔性件,所述第一驱动件固定安装于所述刚性件,两个所述柔性件均安装于所述刚性件,且所述柔性件能够在所述第一驱动件的带动下相对于所述刚性件转动,并带动所述刚软耦合模块移动。2.根据权利要求1所述的刚软耦合模块,其特征在于,所述柔性件为两个,两个所述柔性件分别安装于所述刚性件的两端,所述柔性件为轮形或圆柱形,且两个所述柔性件同轴。3.根据权利要求2所述的刚软耦合模块,其特征在于,所述第一驱动件为两个,每个所述第一驱动件包括一个输出轴,所述输出轴伸出所述刚性件并与所述柔性件连接,所述第一驱动件通过所述输出轴带动所述柔性件转动。4.根据权利要求1所述的刚软耦合模块,其特征在于,所述刚性件上设置有多个第一连接位,及/或,所述柔性件上设置有第二连接位;两个所述刚软耦合模块通过两个所述第一连接位或者两个所述第二连接位或者所述第一连接位与所述第二连接位的配合相互组装。5.根据权利要求4所述的刚软耦合模块,其特征在于,两个所述第一连接位或者两个所述第二连接位或者第一连接位与所述第二连接位之间通过磁吸、铆接、螺纹连接、卡接或胶接固定连接。6.根据权利要求1所述的刚软耦合模块,其特征在于,所述刚软耦合模块还包括控制件,所述控制件固定安装于所述刚性件,所述控制件用于控制所述第一驱动件的启闭及转速。7.根据权利要求1所述的刚软耦合模块,其特征在于,所述刚软耦合模块还包括第二驱动件,所述柔性件在所述第二驱动件的作用下能够弯曲及/或伸缩。8.根据权利要求7所述的刚软耦合模块,其特征在于,所述第二驱动件通过气压、液压、电压中的至少一种带动所述柔性件弯曲及/或伸缩。9.根据权利要求1所述的刚软耦合模块,其特征在于,所述刚性件为多边形棱柱,所述多边形棱柱的两个相邻侧面之间通过圆倒角连接,所述柔性件为圆柱状,所述刚性件的所述圆倒角与所述柔性件的外周壁平齐。10.一种刚软耦合机器人,其特征在于,包括多个刚软耦合模块,所述刚软耦合模块为上述权利要求1-9中任意一项所述的刚软耦合模块,所述刚软耦合模块中的所述柔性件能够弯曲及/或伸缩;两个所述刚软耦合模块之间能够通过两个刚性件或者两个柔性件或者刚性件与柔性件之间的连接相互组装。11.根据权利要求10所述的刚软耦合机器人,其特征在于,所述刚软耦合机器人为机械臂形或蛇形,所述刚软耦合机器人包括至少两个所述刚软耦合模块,两个相邻的所述刚软耦合模块之间通过不同所述刚软耦合模块上的两个所述柔性件依次连接;或者,所述刚软耦合机器人为环形,所述刚软耦合机器人包括至少两个所述刚软耦合模块,两个相邻的所述刚软耦合模块之间通过不同所述刚软耦合模块上的两个所述柔性件依次连接,且至少两个所述刚软耦合模块之间依次首尾连接;或者,所述刚软耦合机器人为四轮机器人形,所述刚软耦合机器人包括至少三个所述刚软耦合模块,其中两个所述刚软耦合模块位于两端,其余所述刚软耦合模块位于中部,位于两端的所述刚软耦合模块分别通过所述刚性件连接于位于中部的所述刚软耦合模块的所述柔
性件;或者,所述刚软耦合机器人为人形机器人形,所述刚软耦合机器人包括至少七个所述刚软耦合模块,所述刚软耦合机器人包括分别位于四肢位置的四或四的倍数个所述刚软耦合模块,至少一个位于躯干位置的所述刚软耦合模块,以及两个用于连接的所述刚软耦合模块;两个用于连接的所述刚软耦合模块的所述刚性件分别连接于所述躯干位置的所述刚软耦合模块的两个所述柔性件,位于四肢位置的所述刚软耦合模块的所述柔性件分别连接于用于连接的所述刚软耦合模块的所述柔性件;或者,所述刚软耦合机器人为多足机器人形,所述多足机器人形的所述刚软耦合机器人包括多个节肢,每个所述节肢包括至少七个所述刚软耦合模块,每个所述节肢包括分别位于足部位置的四或四的倍数个所述刚软耦合模块,至少一个位于躯干位置的所述刚软耦合模块,以及两个用于连接的所述刚软耦合模块;两个用于连接的所述刚软耦合模块的所述刚性件分别连接于所述躯干位置的所述刚软耦合模块的两个所述柔性件,位于足部位置的所述刚软耦合模块的所述柔性件分别连接于用于连接的所述刚软耦合模块的所述柔性件;其中,相邻两个所述节肢之间的位于足部位置和用于连接的所述刚软耦合模块能够共用。12.一种刚软耦合模块的组装方法,其特征在于,包括至少两个上述权利要求1-9中任意一项所述的刚软耦合模块,所述刚软耦合模块的耦合方法包括:获取至少两个所述刚软耦合模块;两个所述刚软耦合模块之间通过两个刚性件或者两个柔性件或者刚性件与柔性件之间的连接相互组装。

技术总结


本发明涉及一种刚软耦合模块及其组装方法以及刚软耦合机器人,刚软耦合模块包括刚性件、第一驱动件及至少两个柔性件,第一驱动件固定安装于刚性件,两个柔性件均安装于刚性件,且柔性件能够在第一驱动件的带动下相对于刚性件转动,并带动刚软耦合模块移动。本发明提供的刚软耦合模块包括刚性件及柔性件,既能发挥软体结构变形能力强的特点,又能结合刚性结构机械强度高的优势。并且本发明提供的刚软耦合模块中第一驱动件能够驱动柔性件相对于刚性件转动,并带动刚软耦合模块运动,使得刚软耦合模块自身的移动能力较强,弥补了现有技术中刚软耦合结构移动能力弱的缺点。术中刚软耦合结构移动能力弱的缺点。术中刚软耦合结构移动能力弱的缺点。


技术研发人员:

张弘 江楠 张学成 曲绍兴

受保护的技术使用者:

浙江清华柔性电子技术研究院

技术研发日:

2021.05.25

技术公布日:

2022/11/24

本文发布于:2024-09-23 03:31:28,感谢您对本站的认可!

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