智慧赋能,便利生活,为解决现有管内巡检问题,实现机器人多运动功能,同时结合本次智能生活的主题,我们团队开发了一种紧凑而坚固的多运动软机器人,该机器人由两个电机、电缆和几个纵向排列的弹性缎带组成,可以以一定速度爬行和跳跃从而进行管道检测。
1.结构介绍:
1.1 三板块结构:
单截面机器人原型实物图和计算机辅助设计(CAD)模型分别如图1和2所示,两段式机器人由两个一段式机器人对称组合。三段机器人则在前者的中间加上三个条带连接,运动形式较前者更加灵活多样。最终采用的三段式,由六根弹性带、一个伺服电机和三根连接电机及左板的电缆组成。

1.2 六条带排列结构:
不同于传统的八条带控制屈曲从二维带形成三维闭合空心形状的方法,本结构只需金属带与管道均匀接触,最终优化为六条带结构。同时经过对多种尺寸的色带使用和分析后,最优长度确定为6cm。色带材料也确定为硅胶和热塑性聚氨酯,弹性高的同时,使用寿命长且不易变形。
2.主要功能:
本机器人由两个带电缆连接的电机驱动(图3),借助Arduino Uno控制,由两个AA电池供电。尾部电机控制左侧和中部,头部电机控制右侧。当电机旋转时,电缆被拧紧,以扣紧缎带;当电机朝另一个方向旋转时,电缆和缎带都会松开,可实现完整的多步移动步态,如跳跃以及在水平、弯曲和垂直管道中双向爬行,基于此可实现多种管道环境下的巡检实现智慧赋能、便利生活。
