科创中国
一种可变径的软体滚动机器人及其控制方法
发布时间: 2022-11-28
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
高技术服务业,新材料产业
成果介绍
本发明提供一种可变径的软体滚动机器人及其控制方法，包括气管、端盖、滚动车轮、微型电磁阀、配气机构、空心芯轴、控制板，滚动车轮包括气腔、安装板、支撑弹簧、SMA弹簧、轮毂、滚动轴承，所述配气机构包括气管接头、旋转接头、接头体。本发明有正常与收缩两种状态，通过控制全部SMA弹簧的通断电来实现两种状态的切换，进而实现机器人的变径功能。可通过控制SMA弹簧通断电、气腔充放气，使机器人产生运动。本发明通过不同的控制方法可以实现前后滚动、转向、爬坡等运动，本发明的控制简单，成本低，质量小，灵活性高，对复杂环境具有较强的适应性。
成果亮点
一种可变径的软体滚动机器人，包括气管、端盖、滚动车轮、微型电磁阀、配气机构、空心芯轴、控制板，滚动车轮包括气腔、安装板、支撑弹簧、SMA弹簧、轮毂、滚动轴承，配气机构包括气管接头、旋转接头、接头体，所述气管连接在气腔侧面，所述端盖安装在轮毂外侧，所述滚动车轮有两个，通过滚动轴承支撑在空心芯轴的两端，所述气腔与安装板固连，所述支撑弹簧和SMA弹簧有多个，周向均匀安装在轮毂上，每个支撑弹簧和SMA弹簧的一端与安装板连接，另一端与轮毂连接，支撑弹簧套装在SMA弹簧上，所述微型电磁阀周向均匀分布在端盖上，所述接头体安装在端盖中心，所述旋转接头安装在接头体中心，所述气管接头周向均匀安装在接头体圆周外表面上，所述控制板为圆形安装在一侧轮毂内。
团队介绍
材料科学与化学工程学院现有教职工170人，其中新世纪百千万人才工程国家级人选1人，教育部新世纪人才1人，全国优秀教师1人，龙江学者3人，省杰青4人，省思政名师1人，省级教学师德标兵4人，黑龙江省研究生优秀导师团队2个，博士生导师25人，硕士生导师106人。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2023-11-11
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2022-12-08
宋奇慧
千慧科技服务有限公司
总经理
综合评价
对于软体滚动机器人，如国家发明专利授权号CN 105965518 A公开了上海交通大学设计的软体环形翻滚机器人。该机器人由主运动环、摩擦带、四个弹性元件、隔离器、传感器、继电器、控制系统和电源构成，主运动环外侧套有摩擦带，内侧均匀分布了四个弹性元件，且在弹性元件交汇处使用隔离器来防止相互缠绕；传感器布置于弹性元件与主运动环连接处，并将得到的信息传入控制系统；每个继电器连接一个弹性元件，控制系统分析传入的信号后控制继电器电路的通断，进而控制弹性元件的伸缩状态，改变软体环形翻滚机器人的重心，实现翻滚前进。该机器人的成本较高，响应时间较长，环形外形使其不适合在具有坡度的地面工作，且在滚动过程中无法预测下次处于稳定状态的位置，提高了控制难度。
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