一种双层多气路软体驱动器制造技术

本发明专利技术公开了一种双层多气路软体驱动器，该软体驱动器从上至下依次包括上层结构和下层结构，上层结构包括内部相互独立封闭的四路气道，下层结构包括内部相互独立封闭的四路气道和位于底部的连接层；上层结构内部的四路气道与下层结构内部的四路气道一一对应，内部结构完全相同，分别将上层结构和下层结构的中上部均匀分成四个部分；每路气道包含四个工作气室和三个辅助气室，工作气室与辅助气室间隔分布，互相连通。该软体驱动器使用一根弹性管实现多重运动，具有占用空间小，运动形式多，运动方向全的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及软体机器人的
，尤其涉及一种能够实现多重运动的双层多气路软体驱动器。
技术介绍
目前，目前能够实现多重运动的软体驱动器主要有气动组驱动器和气动网驱动器。气动组驱动器是由多个单一运动的弹性管组成，通过分别控制对应弹性管的气压，通过压差实现各种各样的运动。这组软体驱动器的缺点是由多个弹性管组成，要想实现弯曲、平移、伸缩等运动，至少需要6个弹性管，所占空间比较大。气动网驱动器由硅胶浇铸或软刻蚀技术制作，通过内部结构的设计，控制每个气室的压力大小，实现各种运动。目前现有的气动网驱动器是由一个可扩展的顶层和一个不能伸展的底层组成，驱动器的顶层在空腔内壁之间有缺口，该驱动器主要实现弯曲运动，不能同时实现伸缩和平移运动。故需要设计一种能够同时实现弯曲、平移、伸缩等运动的软体驱动器。
技术实现思路
技术问题：本专利技术提出了一种双层多气路软体驱动器，利用一个弹性管，通过内部结构的设计，能同时实现弯曲、平移、伸缩等运动。技术方案：本专利技术的一种双层多气路软体驱动器，该驱动从上至下依次包括上层结构和下层结构；上层结构包括内部相互独立封闭的四路气道，按顺时针依次为第一路气道、第二路气道、第三路气道、第四路气，将所述软体驱动器的上层结构均匀分成4个部分；第一路气道、第二路气道、第三路气道、第四路气道分别包括四个工作气室和三个辅助气室，工作气室与辅助气室间隔分布，互相连通，从上至下依次为第一工作气室、第一辅助气室、第二工作气室、第二辅助气室、第三工作气室、第三辅助气室和第四工作气室；下层结构包括内部相互独立封闭的四路气道第五路气道、第六路气道、第七路气、第八路气道和位于底部的连接层；所述第五路气道、第六路气道、第七路气道、第八路气道按顺时针分布，将该软体驱动器的下层结构的中上部均匀分成个部分，第五路气道、第六路气道、第七路气道、第八路气道分别包括四个工作气室和三个辅助气室，工作气室与辅助气室间隔分布，互相连通，从上至下依次为第五工作气室、第五辅助气室、第六工作气室、第六辅助气室、第七工作气室、第七辅助气室和第八工作气室；底部连接层为实心结构，实现所述软体驱动器的安装；上层结构与下层结构之间为固定连接，两层连接处为实心区域，上层结构内部的第一路气道、第二路气道、第三路气道、第四路气道与下层结构内部的第五路气道、第六路气道、第七路气道、第八路气道分别一一对应，即上层结构中的第一路气道对应下层结构中的气道第五路气道，上层结构中的第二路气道对应下层结构中的第六路气道，上层结构中的第三路气道对应下层结构中的第七路气道，上层结构中的第四路气道对应下层结构中的第八路气道，气道内部结构完全相同。优选的，所述工作气室的径向长度大于所述辅助气室的径向长度；所述工作气室的轴向高度小于所述辅助气室的轴向高度；所述工作气室与辅助气室的侧面壁厚相同，两相邻气道之间的壁厚大于气道与外部空间的壁厚，即四分之一圆半径一侧的壁厚大于圆弧一侧的直径；所述气道顶部工作气室的上部封面与所述气道底部工作气室的下部封面的厚度相同，大于两相邻气道间的厚度；所述相邻的两个工作气室，外部之间有缺口，缺口的径向高度与气道与外部空间的壁厚相同。优选的，所述软体驱动器为柔性，通过向上层机构和下层结构的不同气道第一路气道、第二路气道、第三路气道、第四路气道、第五路气道、第六路气道、第七路气道、第八路气道充放气，控制每个气道内部的压力大小，实现弯曲、平移，伸展变形。优选的，所述软体驱动器通过3D打印机打印的模具，由硅胶浇铸而成。有益效果：1.本专利技术利用一个弹性管，通过内部结构设计实现弯曲，伸缩，平移等多重运动。2.本专利技术通过向不同的通道内充放气，既可以实现弯曲、伸缩运动，也可以实现平移运动。2.本专利技术可以实现八个方向的弯曲和平移运动，本专利技术可实现的弯曲运动包括上层弯曲，下层弯曲和全弯曲运动。附图说明图1是本专利技术一种双层多气路软体驱动器的主视图和三维视图。图2是本专利技术一种双层多气路软体驱动器的剖视图。图3是本专利技术一种双层多气路软体驱动器的局部放大视图。图4a是本专利技术一种双层多气路软体驱动器的伸展运动示意图。图4b是本专利技术一种双层多气路软体驱动器的平移运动示意图。图4c是本专利技术一种双层多气路软体驱动器的下层弯曲运动示意图。图4d是本专利技术一种双层多气路软体驱动器的上层弯曲运动示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施实例对本专利技术进一步说明。应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。请参阅图1至图4所示，本专利技术公开一种双层多气路软体驱动器，从上至下依次包括上层结构1和下层结构2；上层结构1包括内部相互独立封闭的四路气道，按顺时针依次为第一路气道1-1、第二路气道1-2、第三路气道1-3、第四路气道1-4，将所述软体驱动器的上层结构1均匀分成4个部分；第一路气道1-1、第二路气道1-2、第三路气道1-3、第四路气道1-4包括四个工作气室和三个辅助气室，工作气室与辅助气室间隔分布，互相连通，从上至下依次为第一工作气室1-1.1、第一辅助气室1-1.2、第二工作气室1-1.3、第二辅助气室1-1.4、第三工作气室1-1.5、第三辅助气室1-1.6和第四工作气室1-1.7；下层结构2包括内部相互独立封闭的四路气道第五路气道2-1、第六路气道2-2、第七路气道2-3、第八路气道2-4和位于底部的连接层2-5；所述第五路气道2-1、第六路气道2-2、第七路气道2-3、第八路气道2-4按顺时针方向分布，将该软体驱动器的下层结构2的中上部均匀分成4个部分，第五路气道2-1、第六路气道2-2、第七路气道2-3、第八路气道2-4分别包括四个工作气室和三个辅助气室，工作气室与辅助气室间隔分布，互相连通，从上至下依次为第五工作气室2-1.1、第五辅助气室2-1.2、第六工作气室2-1.3、第六辅助气室2-1.4、第七工作气室2-1.5、第七辅助气室2-1.6和第八工作气室2-1.7；底部连接层2-5为实心结构，实现本专利技术一种双层多气路软体驱动器的安装；上层结构1与下层结构2之间为固定连接，两层连接处为实心区域，上层结构1内部的第一路气道1-1、第二路气道1-2、第三路气道1-3、第四路气道1-4与下层结构2内部的第五路气道2-1、第六路气道2-2、第七路气道2-3、第八路气道2-4分别一一对应，即上层结构1中的第一路气道1-1对应下层结构2中的气道第五路气道2-1，上层结构1中的第二路气道1-2对应下层结构2中的第六路气道2-2，上层结构1中的第三路气道1-3对应下层结构2中的第七路气道2-3，上层结构1中的第四路气道1-4对应下层结构2中的第八路气道2-4，气道内部结构完全相同。参阅图3，所述工作气室的径向长度大于所述辅助气室的径向长度；所述工作气室的轴向高度小于所述辅助气室的轴向高度；所述工作气室与辅助气室的侧面壁厚相同，两相邻气道之间的壁厚大于气道与外部空间的壁厚，即四分之一圆半径一侧的壁厚大于圆弧一侧的壁厚；所述气道顶部工作气室的上部封面与所述气道底部工作气室的下部封面的厚度相同，大于两相邻气道间的厚度；所述相邻的两个工作气室，外部之间有缺口，缺口的径向高度与气道与外部空间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双层多气路软体驱动器，其特征在于：该驱动从上至下依次包括上层结构(1)和下层结构(2)；上层结构(1)包括内部相互独立封闭的四路气道，按顺时针依次为第一路气道(1‑1)、第二路气道(1‑2)、第三路气道(1‑3)、第四路气道(1‑4)，将所述软体驱动器的上层结构均匀分成4个部分；第一路气道(1‑1)、第二路气道(1‑2)、第三路气道(1‑3)、第四路气道(1‑4)分别包括四个工作气室和三个辅助气室，工作气室与辅助气室间隔分布，互相连通，从上至下依次为第一工作气室(1‑1.1)、第一辅助气室(1‑1.2)、第二工作气室(1‑1.3)、第二辅助气室(1‑1.4)、第三工作气室(1‑1.5)、第三辅助气室(1‑1.6)和第四工作气室(1‑1.7)；下层结构(2)包括内部相互独立封闭的四路气道第五路气道(2‑1)、第六路气道(2‑2)、第七路气道(2‑3)、第八路气道(2‑4)和位于底部的连接层(2‑5)；所述第五路气道(2‑1)、第六路气道(2‑2)、第七路气道(2‑3)、第八路气道(2‑4)按顺时针分布，将该软体驱动器的下层结构(2)的中上部均匀分成4个部分，第五路气道(2‑1)、第六路气道(2‑2)、第七路气道(2‑3)、第八路气道(2‑4)分别包括四个工作气室和三个辅助气室，工作气室与辅助气室间隔分布，互相连通，从上至下依次为第五工作气室(2‑1.1)、第五辅助气室(2‑1.2)、第六工作气室(2‑1.3)、第六辅助气室(2‑1.4)、第七工作气室(2‑1.5)、第七辅助气室(2‑1.6)和第八工作气室(2‑1.7)；底部连接层(2‑5)为实心结构，实现所述软体驱动器的安装；上层结构(1)与下层结构(2)之间为固定连接，两层连接处为实心区域，上层结构1内部的第一路气道(1‑1)、第二路气道(1‑2)、第三路气道(1‑3)、第四路气道(1‑4)与下层结构2内部的第五路气道(2‑1)、第六路气道(2‑2)、第七路气道(2‑3)、第八路气道(2‑4)分别一一对应，即上层结构(1)中的第一路气道(1‑1)对应下层结构2中的气道第五路气道(2‑1)，上层结构(1)中的第二路气道(1‑2)对应下层结构2中的第六路气道(2‑2)，上层结构(1)中的第三路气道(1‑3)对应下层结构2中的第七路气道(2‑3)，上层结构(1)中的第四路气道(1‑4)对应下层结构(2)中的第八路气道(2‑4)，气道内部结构完全相同。...

【技术特征摘要】
1.一种双层多气路软体驱动器，其特征在于：该驱动从上至下依次包括上层结构(1)和下层结构(2)；上层结构(1)包括内部相互独立封闭的四路气道，按顺时针依次为第一路气道(1-1)、第二路气道(1-2)、第三路气道(1-3)、第四路气道(1-4)，将所述软体驱动器的上层结构均匀分成4个部分；第一路气道(1-1)、第二路气道(1-2)、第三路气道(1-3)、第四路气道(1-4)分别包括四个工作气室和三个辅助气室，工作气室与辅助气室间隔分布，互相连通，从上至下依次为第一工作气室(1-1.1)、第一辅助气室(1-1.2)、第二工作气室(1-1.3)、第二辅助气室(1-1.4)、第三工作气室(1-1.5)、第三辅助气室(1-1.6)和第四工作气室(1-1.7)；下层结构(2)包括内部相互独立封闭的四路气道第五路气道(2-1)、第六路气道(2-2)、第七路气道(2-3)、第八路气道(2-4)和位于底部的连接层(2-5)；所述第五路气道(2-1)、第六路气道(2-2)、第七路气道(2-3)、第八路气道(2-4)按顺时针分布，将该软体驱动器的下层结构(2)的中上部均匀分成4个部分，第五路气道(2-1)、第六路气道(2-2)、第七路气道(2-3)、第八路气道(2-4)分别包括四个工作气室和三个辅助气室，工作气室与辅助气室间隔分布，互相连通，从上至下依次为第五工作气室(2-1.1)、第五辅助气室(2-1.2)、第六工作气室(2-1.3)、第六辅助气室(2-1.4)、第七工作气室(2-1.5)、第七辅助气室(2-1.6)和第八工作气室(2-1.7)；底部连接层(2-5)为实心结构，实现所述软体驱动器的安装；上层结构(1)与下层结构(2)之间为固定连接，两层连接处为实心区域，上层结构1内部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琪，张志胜，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32