一种全柔性扭转弯曲复合运动执行器制造技术

本发明专利技术公开了一种全柔性扭转弯曲复合运动执行器。本发明专利技术包括上底面、侧边曲面和下底面，侧边曲面密封包围连接在上底面和下底面周围之间，上底面中间设有一个孔，硅胶管插装连接于孔；侧边曲面主要由四个曲面包围组成，侧边曲面内部分为上部和下部，侧边曲面上部填充有填充物，侧边曲面下部为密封气室；硅胶管与气源连接后，对气室抽真空，侧边曲面下部正向扭转，侧边曲面上部朝填充物厚度小的一侧弯曲，气源对气室充气后，侧边曲面下部反向扭转，侧边曲面上部恢复原有状态。本发明专利技术仅有一个气室，气室仅用一种材料，制作简单，执行器用真空驱动，可靠性更高，工作时不会因负压太大而破裂，比正压驱动的执行器的寿命更长。

【技术实现步骤摘要】
一种全柔性扭转弯曲复合运动执行器
本专利技术属于柔性装置领域，具体涉及一种全柔性扭转弯曲复合运动执行器。
技术介绍
传统的全柔性弯曲执行器或者全柔性扭转执行器仅能实现弯曲运动或者扭转运动，应用场合有限，不适合模块化生产。目前没有一种既能实现弯曲运动，又能实现扭转运动的全柔性执行器。针对以上情况，有必要研究一种新型的全柔性扭转弯曲复合运动执行器来解决这些问题。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种全柔性扭转弯曲复合运动执行器，用于软体机器人的基本运动模块。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术包括上底面、侧边曲面和下底面，上底面尺寸小于下底面尺寸，侧边曲面密封包围连接在上底面和下底面周围之间，上底面中间设有一个孔，硅胶管插装连接于孔。侧边曲面主要由四个曲面包围组成，曲面的上下边分别连接上底面和下底面的四条侧边，相邻曲面之间通过四条非竖直倾斜的棱边相连，棱边厚度大于曲面厚度，从而防止棱边向内凹陷；侧边曲面内部分为上部和下部，侧边曲面上部填充有填充物且填充物形状与上部空间吻合，填充物包括上端面、下端面和连接上、下端面的四块侧面，侧面与侧面之间通过侧棱相连，填充物的上端面与上底面相贴合，填充物外侧围有曲面，所有侧面与曲面相贴合，填充物下端面为一倾斜面，填充物一侧厚度大于另一侧厚度；填充物下端面、下底面与侧边曲面围成密封气室。硅胶管连接到外部气源，硅胶管与气源连接后，对气室抽真空，侧边曲面下部正向扭转使得扭转弯曲复合运动执行器降低高度，侧边曲面上部朝填充物厚度较小的一侧弯曲，侧边曲面上部由竖直状态成为弯曲状态；气源对气室充气后，侧边曲面下部反向扭转使得扭转弯曲复合运动执行器增加高度，侧边曲面上部从朝填充物厚度较小的一侧弯曲恢复原有竖直状态。所述扭转弯曲复合运动执行器包括顺时针扭转弯曲复合运动执行器或逆时针扭转弯曲复合运动执行器。气源对气室抽真空时，逆时针扭转弯曲复合运动执行器的下部所有棱边沿绕扭转执行器中心轴线的逆时针方向倾斜；顺时针扭转弯曲复合运动执行器的下部所有棱边沿绕扭转执行器中心轴线的顺时针方向倾斜。所述上底面、下底面、侧边曲面和填充物采用同种硅胶材料浇铸而成。所述上底面平行于下底面，扭转弯曲复合运动执行器不旋转时，上底面的侧边与其下方对应的下底面的侧边不在同一平面内，即上底面的边和下底面的边错开角度。所述上底面和下底面的四个角分别有一个小孔，用于与其他扭转弯曲复合运动执行器或运动模块组合连接。本专利技术的有益效果：本专利技术可以实现扭转运动和弯曲运动的组合，运动更加灵活。本专利技术仅有一个气室，气室仅用一种材料，制作简单，执行器用真空驱动，可靠性更高，工作时不会因负压太大而破裂，比正压驱动的执行器的寿命更长。本专利技术是一种模块化的全柔性执行器，便于多个模块连接或者与其他柔性执行器结合，应用前景广阔。附图说明图1是本专利技术的三维结构示意图；图2是侧边曲面的结构示意图；图3是上底面和下底面的结构示意图；图4是逆时针扭转弯曲复合运动执行器的变形示意图；图5是顺时针扭转弯曲复合运动执行器的变形示意图。图中：1上底面，2侧边曲面，3下底面，4硅胶管，5棱边，6曲面，7填充物具体实施方式下面结合附图和实施方式对本专利技术进一步说明。如图1所示，本专利技术包括上底面1、侧边曲面2和下底面3，上底面1尺寸小于下底面3尺寸，上底面1平行于下底面3，扭转弯曲复合运动执行器不旋转时，上底面1的侧边与下底面3的侧边不在同一平面内，即上底面的边和下底面的边错开角度；侧边曲面2密封包围连接在上底面1和下底面3周围之间，上底面1中间设有一个孔，硅胶管4插装连接于孔，硅胶管4连接到外部气源。如图2所示，侧边曲面2主要由四个曲面6包围组成，曲面6的上下边分别连接上底面1和下底面3的四条侧边，相邻曲面6之间通过四条倾斜的棱边5相连，棱边5厚度大于曲面6厚度，从而防止棱边5向内凹陷；侧边曲面2内部分为上部和下部，侧边曲面2上部填充有填充物7且填充物7形状与上部空间吻合，填充物7包括上端面、下端面和连接上、下端面的四块侧面，侧面与侧面之间通过侧棱相连，填充物7的上端面与上底面1相贴合，填充物7外侧围有曲面6，所有侧面与曲面6相贴合，填充物7下端面为一倾斜面，填充物7一侧厚度大于另一侧厚度；填充物7下端面、下底面3与侧边曲面2围成密封气室。如图3所示，上底面1和下底面3为正方形且其四个角分别有一个小孔，用于与其他扭转弯曲复合运动执行器或运动模块组合连接。扭转弯曲复合运动执行器包括顺时针扭转弯曲复合运动执行器或逆时针扭转弯曲复合运动执行器。气源对气室抽真空时，逆时针扭转弯曲复合运动执行器的下部所有棱边5沿绕扭转执行器中心轴线的逆时针方向倾斜(如图4所示)；顺时针扭转弯曲复合运动执行器的下部所有棱边5沿绕扭转弯曲复合运动执行器中心轴线的顺时针方向倾斜(如图5所示)。本专利技术的具体实施例如下：硅胶管4与气源连接后，对气室抽真空，侧边曲面2下部正向扭转使得扭转弯曲复合运动执行器边旋转边降低高度，由于填充物7厚度不均匀，填充物7厚度较小的一侧曲面6向内凹陷较多，填充物7厚度较大的一侧曲面6凹陷较少，从而使侧边曲面2上部朝填充物7厚度较小的一侧弯曲，侧边曲面2上部由竖直状态成为弯曲状态；气源对气室充气后，侧边曲面2下部反向扭转使得扭转弯曲复合运动执行器增加高度，侧边曲面2上部从朝填充物7厚度较小的一侧弯曲恢复原有竖直状态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全柔性扭转弯曲复合运动执行器，其特征在于，包括上底面(1)、侧边曲面(2)和下底面(3)，上底面(1)尺寸小于下底面(3)尺寸，侧边曲面(2)密封包围连接在上底面(1)和下底面(3)周围之间，上底面(1)中间设有一个孔，硅胶管(4)插装连接于孔；侧边曲面(2)主要由四个曲面(6)包围组成，曲面(6)的上下边分别连接上底面(1)和下底面(3)的四条侧边，相邻曲面(6)之间通过四条倾斜的棱边(5)相连，棱边(5)厚度大于曲面(6)厚度；侧边曲面(2)内部分为上部和下部，侧边曲面(2)上部填充有填充物(7)且填充物(7)形状与上部空间吻合，填充物(7)下端面为一倾斜面，填充物(7)一侧厚度大于另一侧厚度；填充物(7)下端面、下底面(3)与侧边曲面(2)围成气室；硅胶管(4)连接到外部气源，硅胶管(4)与气源连接后，对气室抽真空，侧边曲面(2)下部正向扭转使得扭转弯曲复合运动执行器降低高度，侧边曲面(2)上部朝填充物(7)厚度较小的一侧弯曲，侧边曲面(2)上部由竖直状态成为弯曲状态；气源对气室充气后，侧边曲面(2)下部反向扭转使得扭转弯曲复合运动执行器增加高度，侧边曲面(2)上部从朝填充物(7)厚度较小的一侧弯曲恢复原有竖直状态。...

【技术特征摘要】
1.一种全柔性扭转弯曲复合运动执行器，其特征在于，包括上底面(1)、侧边曲面(2)和下底面(3)，上底面(1)尺寸小于下底面(3)尺寸，侧边曲面(2)密封包围连接在上底面(1)和下底面(3)周围之间，上底面(1)中间设有一个孔，硅胶管(4)插装连接于孔；侧边曲面(2)主要由四个曲面(6)包围组成，曲面(6)的上下边分别连接上底面(1)和下底面(3)的四条侧边，相邻曲面(6)之间通过四条倾斜的棱边(5)相连，棱边(5)厚度大于曲面(6)厚度；侧边曲面(2)内部分为上部和下部，侧边曲面(2)上部填充有填充物(7)且填充物(7)形状与上部空间吻合，填充物(7)下端面为一倾斜面，填充物(7)一侧厚度大于另一侧厚度；填充物(7)下端面、下底面(3)与侧边曲面(2)围成气室；硅胶管(4)连接到外部气源，硅胶管(4)与气源连接后，对气室抽真空，侧边曲面(2)下部正向扭转使得扭转弯曲复合运动执行器降低高度，侧边曲面(2)上部朝填充物(7)厚度较小的一侧弯曲，侧边曲面(2)上部由竖直状态成为弯曲状态；气源对气室充气后，侧边曲面(2)下部反向扭转使得扭转弯曲复合运动执行器增加高度，侧边曲面(2)上部从朝填充物(7)厚度较小的一侧弯...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹俊，焦中栋，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33