本發(fā)明涉及一種機器人領(lǐng)域，特別是仿生機器人。

背景技術(shù)：

仿生軟體機器人是機器人技術(shù)領(lǐng)域中的一個新興的發(fā)展分支，是當(dāng)前國內(nèi)外研究的熱點；目前，軟體體機器人技術(shù)仍處于研究階段，即使搭出軟體機器人原型機，也僅能夠完成簡單的運動，整體技術(shù)并不完善，其中主要存在有一下的不足：1、驅(qū)動力不足而導(dǎo)致運動速度緩慢；2、靈活性及柔性都較差。

利用如今軟體這一新型技術(shù)和蚯蚓柔性的身體架構(gòu)及蠕動的運動原理，來解決目前輪式和足式機器人存在的不足之處。如：1、在崎嶇不平的地區(qū)運動時，存在著翻倒的危險；2、輪式和足式機器人整體質(zhì)量大，受力面積小，無法運動于較為柔軟的地表；3、整體框架基本采用剛性結(jié)構(gòu)，而導(dǎo)致機器人軀體的整體柔性差；4、在狹小空間存在的移動受限，靈活性差等特點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種耗能少，驅(qū)動力大，柔軟性好，能在復(fù)雜、曲折的狹小空間和松軟的地表上運動的仿蚯蚓智能軟體機器人。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是：蚯蚓仿生機器人系統(tǒng)，包括有頭部、連接部運動軀干以及尾部，所述頭部、運動軀干與尾部的下端均設(shè)有觸角，所述頭部、運動軀干與尾部采用的硅膠材料；所述頭部與運動軀干之間、運動軀干與尾部之間均通過連接部連接；所述連接部為空心的皺褶；所述運動軀干包括有基板，所述基板的前后兩端設(shè)有電磁鐵，所述電磁鐵中套有鐵棒，所述鐵棒可相對電磁鐵前后移動；所述鐵棒的外側(cè)固定有擋板，所述兩塊擋板與基板之間通過彈簧連接；所述兩塊擋板之間還包括有弧形的金屬彈片，所述金屬彈片的外側(cè)設(shè)有鋼釘。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，還包括有轉(zhuǎn)向裝置，所述頭部包括有底板，所述底板上設(shè)有第一微型電機，所述第一微型電機上設(shè)有拉桿，所述拉桿與頭部的上端連接；所述底板上還設(shè)有第二微型電機，所述第二微型電機的前端設(shè)有撥桿，所述撥桿與頭部的下端的左右兩側(cè)連接。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述頭部的下端的左右兩側(cè)與底板之間通過彈簧線連接，所述撥桿位于兩根彈簧線之間。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，還包括有檢測裝置，所述頭部的上端設(shè)置有攝像頭，所述頭部的下端設(shè)有多個紅外線傳感器，所述頭部內(nèi)還包括有cpu，所述攝像頭、紅外線傳感器均與cpu電連接。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述紅外線傳感器有三個，三個所述的紅外線傳感器一字排開均勻地分布在頭部的下端，所述的攝像頭有一個，攝像頭位于中間的紅外線傳感器的正上方；所述頭部包括有上頭體與下頭體，所述下頭體大于所述的上頭體，所述下頭體與上頭體之間圓弧過渡，所述攝像頭安裝在上頭體的最前端；所述紅外線傳感器設(shè)于下頭體的最前端。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述擋板為柔性的材料制成，所述擋板的內(nèi)端面上設(shè)有環(huán)形的定位槽，所述彈簧卡在定位槽中。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述彈簧為塔形彈簧，所述彈簧靠近基板一端的外徑大于靠近擋板一端的外徑。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過將外殼的制作材料選用硅膠，因為硅膠的柔軟性，加上機器人自身的重量，使得機器人能與地面有較大的接觸面積，從而提高機器人運動時的穩(wěn)定性，同時通過利用電磁鐵驅(qū)動兩個擋板相互靠近，從而實現(xiàn)了鋼釘?shù)南蛲馍斐龌蚩s回，而蚯蚓仿生機器人就是通過鋼釘?shù)难h(huán)往復(fù)地伸出與縮回實現(xiàn)了蠕動動作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設(shè)計方案和附圖。

圖1是本發(fā)明的立體視圖；

圖2是本發(fā)明的剖視圖；

圖3是本發(fā)明的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置的立體視圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明創(chuàng)造中的各個技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。

參照圖1～圖4，蚯蚓仿生機器人系統(tǒng)，包括有頭部1、連接部2運動軀干3以及尾部4，所述頭部1、運動軀干3與尾部4的下端均設(shè)有觸角5，所述頭部1、運動軀干3與尾部4采用的硅膠材料；所述頭部1與運動軀干3之間、運動軀干3與尾部4之間均通過連接部2連接；所述連接部2為空心的皺褶；機器人連接部采用皺褶的結(jié)構(gòu)，皺褶結(jié)構(gòu)的中心部分為空心，這一結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一節(jié)柔性彈簧。所述運動軀干3包括有基板31，所述基板31的前后兩端設(shè)有電磁鐵32，所述電磁鐵32中套有鐵棒33，所述鐵棒33可相對電磁鐵32前后移動；所述鐵棒33的外側(cè)固定有擋板34，所述兩塊擋板34與基板31之間通過彈簧35連接；所述兩塊擋板34之間還包括有弧形的金屬彈片36，所述金屬彈片36的外側(cè)設(shè)有鋼釘361。所述的鋼釘亦即可以是觸角。

該機器人通過每個單元節(jié)中的電磁鐵和彈簧有序配合，實現(xiàn)合理的收縮和伸長，從而實現(xiàn)機器人的蠕動行走；采用蠕動的運動方式，加上機器人柔性的外殼，使得其于運動平面有較大的接觸面積，因而使得接觸平面壓強較小，所以機器人很好運動于松軟的地表等。

采用硅膠的外殼，因此機器人具有一定的柔性，從而使得其具有一定的壓縮量，所以機器具有一定的穿洞能力。也使得其具有一定的抗摔能力。

本機器人的工作原理如下：

通過控制電路給電磁鐵通電，使得電磁鐵產(chǎn)生磁力；2、磁力吸引鐵棒，從而拉動了前方的擋板，彈簧也受到了壓縮；3、擋板與外殼緊密相連，因而帶動外殼收縮；4、停止電磁鐵的供電，使得磁力消失，無法吸緊鐵棒，因彈簧受壓，電磁力消失，使得只有彈簧力；5、因此彈簧力推動著前方柔性擋板，使得整個結(jié)構(gòu)復(fù)原。通過合理的控制，從而實現(xiàn)機器人的蠕動。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，還包括有轉(zhuǎn)向裝置，所述頭部1包括有底板11，所述底板11上設(shè)有第一微型電機61，所述第一微型電機61上設(shè)有拉桿62，所述拉桿62與頭部1的上端連接；所述底板11上還設(shè)有第二微型電機63，所述第二微型電機63的前端設(shè)有撥桿64，所述撥桿64與頭部1的下端的左右兩側(cè)連接。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述頭部1的下端的左右兩側(cè)與底板11之間通過彈簧線7連接，所述撥桿64位于兩根彈簧線7之間。通過轉(zhuǎn)向裝置，可以實現(xiàn)機器人的抬頭功能：通過第一微型電機轉(zhuǎn)動，帶動彈簧線的收縮，從而拉動機器人頭部的外殼，使得機器人的頭部能抬高一定的高度。這一功能使得機器人的視野范圍進一步擴大了，也讓機器人能翻越一定高度的平臺；轉(zhuǎn)向功能：通過第二微型電機轉(zhuǎn)動，帶動下方的撥桿，使得撥桿勾住左邊的彈簧線，因彈簧線被拉扯，使得其帶動機器的外殼向左運動，使得機器人的頭部整體向左運動。右轉(zhuǎn)向則與左轉(zhuǎn)向相反。

利用這種控制方式來實現(xiàn)機器的轉(zhuǎn)向控制，當(dāng)?shù)孛婺Σ亮^大時，可以與抬頭功能相配合，抬高一定的高度來減少摩擦力，從而實現(xiàn)機器人的轉(zhuǎn)向。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，還包括有檢測裝置，所述頭部的上端設(shè)置有攝像頭，所述頭部的下端設(shè)有多個紅外線傳感器，所述頭部內(nèi)還包括有cpu，所述攝像頭、紅外線傳感器均與cpu電連接。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述紅外線傳感器有三個，三個所述的紅外線傳感器一字排開均勻地分布在頭部的下端，所述的攝像頭有一個，攝像頭位于中間的紅外線傳感器的正上方；所述頭部包括有上頭體與下頭體，所述下頭體大于所述的上頭體，所述下頭體與上頭體之間圓弧過渡，所述攝像頭安裝在上頭體的最前端；所述紅外線傳感器設(shè)于下頭體的最前端。機器人處于自動行走模式時，因其配備了紅外傳感器和攝像頭，所以機器人會通過前方三個紅外傳感器的配合，實時檢測前行道路的寬度；利用攝像頭檢測前行道路的高度；再經(jīng)數(shù)據(jù)處理分析，自我判斷道路的空間是否能安全通過。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述擋板34為柔性的材料制成，所述擋板34的內(nèi)端面上設(shè)有環(huán)形的定位槽，所述彈簧35卡在定位槽中。柔性擋板是連接外殼的一個部件，將結(jié)構(gòu)的運動傳遞到外殼上，通過外殼硅膠這一柔性材料也能適量的減少電磁力產(chǎn)生時的沖擊；另一個作用是隔開各個運動軀干。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述彈簧35為塔形彈簧，所述彈簧35靠近基板31一端的外徑大于靠近擋板34一端的外徑。選用電磁力作為驅(qū)動力的主要原因是：1、電磁力具有很好的可控性，只需電流的控制通斷即可；2、電磁鐵能產(chǎn)生較大的力且整體體積小。

以上對本發(fā)明的較佳實施方式進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。