一种软机器人的致动器及太阳能追踪系统技术方案

本实用新型专利技术涉及太阳能光伏设备技术领域，尤其涉及一种软机器人的致动器及太阳能追踪系统。该致动器包括与太阳能电池板连接的主壳体，主壳体的内部分别设有横向气室对和纵向气室对，横向气室对和纵向气室对分别均匀的围绕在主壳体的轴线外，且横向气室对与纵向气室对之间间隔排布；横向气室对和纵向气室对分别通过充气膨胀驱动主壳体发生横向弹性变形和纵向弹性变形，以分别实现主壳体的横向弯曲和纵向弯曲，则该致动器不仅能带动太阳能电池板跟踪太阳位置，又能分别控制纵向弯曲与横向弯曲，以减少控制难度，提高控制精度，相较于固定式太阳能发电系统，该致动器应用在太阳能追踪系统中能大幅提高太阳能发电系统的采光能力，提高光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种软机器人的致动器及太阳能追踪系统
本技术涉及太阳能光伏设备
，尤其涉及一种软机器人的致动器及太阳能追踪系统。
技术介绍
目前，我国太阳能发电装置主要有定点式太阳能发电装置和跟踪式太阳能发电装置两大种类。理论表明：与定点式太阳能电池板相比，跟踪式太阳能电池板的能量接受率可相对提高35％，因此研究跟踪式的太阳能发电装置对于开发太阳能具有重要意义。传统的太阳能追踪系统多采用直流电机和液压活塞等刚性机械机构驱动，然而复杂的机械机构不仅大大增加了装置的质量，也增加了生产成本和维护成本。软机器人属于机器人领域，其包括柔性自适应抓持器和致动器，以使机器人能够以与人相似的方式与物体相互作用，因此，将软机器人应用到太阳能追踪系统中，更有利于精确跟踪太阳位置。从跟踪太阳位置的角度来看，软机器人的致动器具有至少两个弯曲方向，其一是控制太阳能电池板俯仰角(即太阳能电池板所在平面法线与水平面之间的夹角)大小的纵向弯曲，另一个是控制太阳能电池板偏航角(即太阳能电池板所在平面法线在当地水平面的投影与正北方之间的夹角)大小的横向弯曲。传统软机器人致动器装置由于结构设计的不足，难以做到纵向弯曲与横向弯曲分别控制。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是提供了一种软机器人的致动器及太阳能追踪系统，该致动器能够分别控制纵向弯曲和横向弯曲。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了一种软机器人的致动器，包括与太阳能电池板连接的主壳体，所述主壳体的内部分别设有横向气室对和纵向气室对，所述横向气室对和纵向气室对分别均匀的围绕在所述主壳体的轴线外，且所述横向气室对与纵向气室对之间间隔排布；其中，所述横向气室对和纵向气室对分别通过充气膨胀驱动所述主壳体发生横向弹性变形和纵向弹性变形，以分别实现所述主壳体的横向弯曲和纵向弯曲。进一步的，所述横向气室对和纵向气室对分别包括成对设置的气室，每对气室分别对称的排布在所述主壳体的轴线两侧，且所述横向气室对的气室与所述纵向气室对的气室之间间隔排布，各个所述气室之间相互隔离。进一步的，各个所述气室的一端通过充气口贯通连接在所述主壳体的底部，且另一端与所述主壳体的顶部不贯通。进一步的，所述主壳体的顶部设有用于连接所述太阳能电池板的连接平台，底部同轴安装有座体。进一步的，所述座体的内部分别设有多条充气通道，各条所述充气通道分别通过充气口与所述横向气室对和纵向气室对逐个连通。进一步的，每两条所述充气通道分别对称的排布在所述座体的轴线两侧，且各条所述充气通道之间相互隔离。进一步的，所述主壳体的底部通过支撑平台与所述座体同轴连接。本技术还提供了一种太阳能追踪系统，包括如上所述的致动器。(三)有益效果本技术的上述技术方案具有以下有益效果：本技术的软机器人的致动器包括与太阳能电池板连接的主壳体，主壳体的内部分别设有横向气室对和纵向气室对，横向气室对和纵向气室对分别均匀的围绕在主壳体的轴线外，且横向气室对与纵向气室对之间间隔排布；其中，横向气室对和纵向气室对分别通过充气膨胀驱动主壳体发生横向弹性变形和纵向弹性变形，以分别实现主壳体的横向弯曲和纵向弯曲，则该致动器不仅能实现带动太阳能电池板跟踪太阳位置的功能，而且能够做到纵向弯曲与横向弯曲分别控制，以减少控制难度，提高控制精度。将软机器人技术应用到太阳能自动跟踪发电系统中，体积小，质量轻，成本低廉，抗冲击性好，高自由度，灵活性好，相较于固定式太阳能发电系统，该致动器应用在太阳能追踪系统中可以大幅度提高太阳能发电系统的采光能力，提高光电转换效率。附图说明图1为本技术实施例的致动器的结构示意图；图2为本技术实施例的致动器的俯视透视图；图3为图2的A-A向的剖视图；图4为本技术实施例的主壳体的结构示意图；图5为本技术实施例的主壳体的俯视透视图；图6为图5的B-B向的剖视图；图7为本技术实施例的座体的结构示意图；图8为本技术实施例的座体的俯视透视图；图9为图8的C-C向的剖视图；图10为本技术实施例的主体模具的结构示意图；图11为本技术实施例的主体模具的俯视透视图；图12为图11的D-D向的剖视图；图13为本技术实施例的座体模具的结构示意图；图14为本技术实施例的座体模具的俯视透视图；图15为图14的E-E向的剖视图；图16为本技术实施例的制造方法的流程框架图。其中，1、主壳体；2、座体；3、支撑平台；4、充气通道；5、气室；6、连接平台；7、连接孔；8、平台模具体；9、上模具体；10、下模具体；11、支撑模具体；12、封闭座；13、内芯；14、模具侧壁；15、模具底座。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不能用来限制本技术的范围。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。实施例一本实施例一提供了一种应用于太阳能自动跟踪发电系统的软机器人致动器，其主要功能是带动太阳能电池板运动以便跟踪太阳位置，该功能是通过倾斜放置软机器人致动器、并使得软机器人致动器的气室5充气膨胀促使主壳体1弯曲变形实现的。从跟踪太阳位置的角度来看，主壳体1的弯曲分为两个方向，其一是控制太阳能电池板俯仰角(即太阳能电池板所在平面法线与水平面之间的夹角)大小的纵向弯曲，另一个是控制太阳能电池板偏航角(即太阳能电池板所在平面法线在当地水平面的投影与正北方之间的夹角)大小的横向弯曲。如图1～图3所示，本实施例所述的致动器包括与太阳能电池板连接的主壳体1，主壳体1的内部分别设有横向气室5对和纵向气室5对，横向气室5对和纵向气室5对分别均匀的围绕在主壳体1的轴线外，且横向气室5对与纵向气室5对之间间隔排布；其中，横向气室5对和纵向气室5对分别通过充气膨胀驱动主壳体1发生横向弹性变形和纵向弹性变形，以分别实现主壳体1的横向弯曲和纵向弯曲，则该致动器不仅能实现带动太阳能电池板跟踪太阳位置的功能，而且能够做到纵向弯曲与横向弯曲分别控制，以减少控制难度，提高控制精度。将软机器人技术应用到太阳能自动跟踪发电系统中，体积小，质量轻，成本低廉，抗冲击性好，高自由度，灵活性好，相较于固定式太阳能发电系统，该致动器的应用可以大幅度提高太阳能发电系统的采光能力，提高光电转换效率。具体的，如图4～图6所示，该致动器的主壳体1中，横向气室5对和纵向气室5对分别包括成对设置的气室5，每对气室5分别对称的排布在主壳体1的轴线两侧，且横向气室5对的气室5与纵向气室5对的气室5之间间隔排布，各个气室5之间相互隔离，从而使得各个气室5围绕在主壳体1轴线的外围成星状均匀分布。优选上述的在轴线两侧成对设置的气室5中，任一侧的气室5数量均为一个或多个，本实施例中，主壳体1轴线两侧各有一个气室5，各个气室5的一端通过充气口贯通连接在主壳体1的底部，且另一端与主壳体1的顶部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软机器人的致动器，其特征在于，包括与太阳能电池板连接的主壳体，所述主壳体的内部分别设有横向气室对和纵向气室对，所述横向气室对和纵向气室对分别均匀的围绕在所述主壳体的轴线外，且所述横向气室对与纵向气室对之间间隔排布；其中，所述横向气室对和纵向气室对分别通过充气膨胀驱动所述主壳体发生横向弹性变形和纵向弹性变形，以分别实现所述主壳体的横向弯曲和纵向弯曲。

【技术特征摘要】
1.一种软机器人的致动器，其特征在于，包括与太阳能电池板连接的主壳体，所述主壳体的内部分别设有横向气室对和纵向气室对，所述横向气室对和纵向气室对分别均匀的围绕在所述主壳体的轴线外，且所述横向气室对与纵向气室对之间间隔排布；其中，所述横向气室对和纵向气室对分别通过充气膨胀驱动所述主壳体发生横向弹性变形和纵向弹性变形，以分别实现所述主壳体的横向弯曲和纵向弯曲。2.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述横向气室对和纵向气室对分别包括成对设置的气室，每对气室分别对称的排布在所述主壳体的轴线两侧，且所述横向气室对的气室与所述纵向气室对的气室之间间隔排布，各个所述气室之间相互隔离。3.根据权利要求2所述的致动器，其特征在于，各个所述气室的一端通...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明健，贺铭，邹梦书，谭欣坤，杜海，张筱磊，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：新型
国别省市：山东,37