1.一种类尺蠖攀爬机器人,包括伸缩部以及设于所述伸缩部两端的夹持部,其特征在于:所述伸缩部包括柔性躯壳、弹性卷板、卷曲电机;两个所述夹持部分别固定设于所述柔性躯壳的两端;所述卷曲电机的输出轴上设有卷筒;所述夹持部中设有限位通槽,所述卷曲电机固定设于两个夹持部中的一个上,所述弹性卷板的一端与卷筒固定连接,另一端穿过所述限位通槽与另一个夹持部固定连接;所述弹性卷板的横截面呈弧形,其收卷于所述卷筒上时的内侧面为凹面,外侧面为凸面;所述卷曲电机驱动卷筒旋转,使弹性卷板伸展或收卷,从而改变两个夹持部的距离。
2.根据权利要求1所述的类尺蠖攀爬机器人,其特征在于:所述弹性卷板为弹簧钢制成;所述柔性躯壳采用柔性压阻材料制成;所述柔性躯壳上设有用于监测其电阻变化的电阻监测装置,通过监测柔性躯壳的电阻值来监测柔性躯壳的伸缩距离,并利用柔性躯壳的电阻与伸缩距离的关系来控制伸缩部的伸缩长度。
3.根据权利要求2所述的类尺蠖攀爬机器人,其特征在于:所述柔性压阻材料为由聚二甲基硅氧烷基体及其改性添加剂制备而成,所述改性添加剂为碳纳米管或石墨。
4.根据权利要求1所述的类尺蠖攀爬机器人,其特征在于:所述夹持部包括机架、电磁铁、柔性手指,所述柔性手指有两个,分别设于所述机架的两侧,所述电磁铁设于两个所述柔性手指之间,并与机架固定连接;所述机架与柔性躯壳固定连接;
所述柔性手指的前端为指尖,后端为指根;所述指根与机架连接;所述柔性手指中沿指尖至指根方向设有通孔,所述通孔中设有腱绳,所述腱绳一端与指尖固定连接,另一端穿过所述通孔与电磁铁的推杆连接;所述电磁铁的推杆通过所述腱绳带动柔性手指弯曲。
5.根据权利要求4所述的类尺蠖攀爬机器人,其特征在于:所述柔性手指包括手指底板与手指指面;所述手指底板由若干层采用磁流变弹性体材料制成的柔性基体构成;所述手指指面上设有若干个弯曲槽;所述通孔设于手指指面内,所述通孔的轴线呈倾斜布置,其靠近指尖的一端至手指底板的高度大于靠近指根的一端至手指底板的距离。
6.根据权利要求5所述的类尺蠖攀爬机器人,其特征在于:所述柔性基体有多层,且每层柔性基体的弹性模量从底面到顶面依次降低;所述磁流变弹性体材料由高分子聚合物及微纳米磁性粒子填充物组成。
7.根据权利要求5所述的类尺蠖攀爬机器人,其特征在于:在电磁铁带动柔性手指弯曲的同时,利用电磁铁产生的磁场作用于填充有微纳米磁性粒子的柔性手指上,使微纳米磁性粒子按照感应场的模式重新排列,微纳米磁性粒子间的作用力使得其相互挤压,从而增加柔性手指的整体刚度。
8.根据权利要求4所述的类尺蠖攀爬机器人,其特征在于:所述柔性手指中嵌设有弹性杆;所述弹性杆上套设有若干个关节,并通过关节的设置位置控制弹性杆的弯折点。
9.根据权利要求4所述的类尺蠖攀爬机器人,其特征在于:所述夹持部还包括手指伸缩机构,所述手指伸缩机构包括手指座、设于柔性手指的指根端的手指套、手指伸缩电机,所述手指座与机架连接,所述手指套设于所述手指座内,并与手指座滑动连接;所述手指套上设有齿条,所述手指伸缩电机固定设于所述手指座上,所述手指伸缩电机的输出轴上设有齿轮,齿轮与齿条啮合,从而驱动柔性手指在手指座内滑动。
10.根据权利要求9所述的类尺蠖攀爬机器人,其特征在于:所述夹持部还包括手指转动机构,所述手指转动机构包括转动轴、固定设于所述机架上的双轴电机;所述转动轴固定设于所述手指座上,并与所述机架转动连接;所述转动轴上固定设有从动齿轮;所述双轴电机的输出轴上设有主动齿轮;所述主动齿轮与从动齿轮啮合,从而驱动柔性手指绕转动轴转动。