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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明提供一种双向移动的模块化点阵软体机器人及其设计方法，属于机器人领域。该模块化点阵软体机器人可在管道中双向爬行，机器人的壳体结构A、环形连接板A、驱动器A、环形连接板B、壳体结构B、环形连接板C、驱动器B、环形连接板D、壳体结构C依次首尾相连；驱动器A、B还与驱动控制源相连，在驱动控制源的调节下，两个驱动器可以产生轴向伸缩变形。本发明提出的机器人利用多个点阵结构模块与管道间的摩擦力及驱动器的伸缩变形协调配合实现在管道内双向移动，机器人仅依靠两个驱动器就可在管道内双向移动，控制简单，加工效率高；软体机器人主要由软材料组成，具有良好的管道适应能力，且能够在流体管道内执行监测和维护任务。

主权项：1.一种双向移动的模块化点阵软体机器人，其特征在于，所述的模块化点阵软体机器人可在管道中双向爬行，所述的模块化点阵软体机器人包括壳体结构A1、壳体结构B2、壳体结构C3、驱动器A40、驱动器B41、环形连接板A50、环形连接板B51、环形连接板C52、环形连接板D53、连接部件A60、连接部件B61和驱动控制源7；所述的壳体结构A1、环形连接板A50、驱动器A40、环形连接板B51、壳体结构B2、环形连接板C52、驱动器B41、环形连接板D53、壳体结构C3依次首尾相连；所述的驱动器A40还通过连接部件A60与驱动控制源7相连，所述的驱动器B41还通过连接部件B61与驱动控制源7相连，驱动器A40和驱动器B41为中空结构，驱动控制源7用于驱动驱动器A40和驱动器B41产生轴向伸缩变形；所述的壳体结构A1是筒状壳体结构，外壁半径为R1，高度为h1，壁厚为t1，平面展开后是一个平板结构A80；所述的一个平板结构A80是由单胞A90在平面内双向阵列组成；所述的壳体结构B2是筒状壳体结构，外壁半径为R2，高度为h2，壁厚为t2，平面展开后是一个平板结构B81；所述的一个平板结构B81是由单胞B91在平面内双向阵列组成；所述的壳体结构C3是筒状壳体结构，外壁半径为R3，高度为h3，壁厚为t3，平面展开后是一个平板结构C82；所述的一个平板结构C82是由单胞C92在平面内双向阵列组成；所述的单胞A90由一个弯折结构A201和由该弯折结构A201沿平面A11、B12镜像得到的另外三个弯折结构组成，其中两个平面A11、B12互相垂直，两个平面为十字形结构布置；所述的弯折结构A201宽度为w1，高度为l1，由两个相同的竖直杆A21、B22和一个倾斜杆A23组成，其中，两个竖直杆A21、B22分别连接倾斜杆A23的两端，且两个竖直杆A21、B22互相平行；竖直杆的高度为l11，宽度为d12，倾斜杆与两个竖直杆之间的夹角均为α，倾斜杆的宽度为d1；所述的单胞B91由一个弯折结构B202和由该弯折结构B202沿平面C13、D14镜像得到的另外三个弯折结构组成，其中两个平面C13、D14互相垂直，两个平面为十字形结构布置；所述的弯折结构B202宽度为w2，高度为l2，由两个相同的竖直杆C24、D25和一个倾斜杆B26组成，其中，两个竖直杆C24、D25分别连接倾斜杆B26的两端，且两个竖直杆C24、D25互相平行；竖直杆的高度为l22，宽度为d22，倾斜杆与两个竖直杆之间的夹角均为β，倾斜杆的宽度为d2；所述的单胞C92由一个弯折结构C203和由该弯折结构C203沿平面E15、F16镜像得到的另外三个弯折结构组成，其中两个平面E15、F16互相垂直，两个平面为十字形结构布置；所述的弯折结构C203宽度为w3，高度为l3，由两个相同的竖直杆E27、F28和一个倾斜杆C29组成，其中，两个竖直杆E27、F28分别连接倾斜杆C29的两端，且两个竖直杆E27、F28互相平行；竖直杆的高度为l33，宽度为d32，倾斜杆与两个竖直杆之间的夹角均为γ，倾斜杆的宽度为d3；所述的单胞A90、单胞B91和单胞C92仅是实现功能的其中一种构型。

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