一种可变刚度三自由度气动柔性驱动器及其制备方法技术

技术编号:26013467 阅读:28 留言:0更新日期:2020-10-23 20:15
一种可变刚度三自由度气动柔性驱动器及其制备方法,旨在解决现有技术中气动柔性驱动器无法贴合仿生设计实现刚度的可变调节,驱动器本身的承载能力较差,以及刚度调节过程的响应速率较低的技术问题。本发明专利技术包括驱动器本体,驱动器本体的一端设有沿其长度方向布置的安装槽,安装槽中嵌设有变刚度模块,变刚度模块包括液态金属、防护壳和加热件,液态金属封装在防护壳内部,驱动器本体内部开设有若干个气腔,气腔沿驱动器本体的长度方向布置,插设在驱动器本体上的气管的一端与所述气腔连通,气管的另一端延伸至驱动器本体外部。

【技术实现步骤摘要】
一种可变刚度三自由度气动柔性驱动器及其制备方法
本专利技术涉及柔性机器人或仿生机器人
,特别是涉及一种可变刚度三自由度气动柔性驱动器及其制备方法。
技术介绍
随着人类生产生活的不断进步和发展,机器人技术、自动控制技术的不断进步,机器人已经广泛应用于人类社会的各个方面,尤其在人类不宜涉足的极端和危险的工程环境中,机器人为人类提供了很大的便利。从机器人驱动器的类型看,早期的机械臂采用液压驱动,液压驱动的特点是控制相对简单,可以获得很高的功率/重量比,但存在油液泄漏、成本高、安全性差等问题,并且需要压力油供应系统;电机的出现给机器人提供了新的驱动方式,并逐步取代了液压驱动方式,电机驱动的优点是控制简单、洁净、噪音低、成本相对较低,不足之处在于功率/体积重量比小,而且在某些(如易燃易爆)场合同样存在安全隐患。由电机、活塞、关节、铰链等构件组装而成的传统的刚性机器人具备可承受外载荷大,作业精确度高、动力足、功率大及性能成熟等多种优点,但是随着机器人应用从工业领域向社会服务、环境勘测等领域扩展,机器人的作业环境从简单、固定、可预知的结构化环境变为复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变刚度三自由度气动柔性驱动器,包括驱动器本体,其特征在于,驱动器本体的一端设有沿其长度方向布置的安装槽,安装槽中嵌设有变刚度模块,变刚度模块包括液态金属、防护壳和加热件,液态金属封装在防护壳内部,驱动器本体内部开设有若干个气腔,气腔沿驱动器本体的长度方向布置,插设在驱动器本体上的气管的一端与所述气腔连通,气管的另一端延伸至驱动器本体外部。/n

【技术特征摘要】
1.一种可变刚度三自由度气动柔性驱动器,包括驱动器本体,其特征在于,驱动器本体的一端设有沿其长度方向布置的安装槽,安装槽中嵌设有变刚度模块,变刚度模块包括液态金属、防护壳和加热件,液态金属封装在防护壳内部,驱动器本体内部开设有若干个气腔,气腔沿驱动器本体的长度方向布置,插设在驱动器本体上的气管的一端与所述气腔连通,气管的另一端延伸至驱动器本体外部。


2.根据权利要求1所述的一种可变刚度三自由度气动柔性驱动器,其特征在于,安装槽的轴线与驱动器本体的轴线倾斜布置,安装槽的开口端的中心在驱动器本体的轴线上,防护壳内部设有用以填装液态金属的安装腔,安装腔的轮廓由安装槽的轮廓按比例缩放而成。


3.根据权利要求1所述的一种可变刚度三自由度气动柔性驱动器,其特征在于,驱动器本体包括封装件和第一封装层,呈柱状的封装件的外周面上绕设有拉簧,拉簧位于封装件和呈环形柱状的第一封装层之间,变刚度模块、气腔和气管均布设在封装件上。


4.根据权利要求2所述的一种可变刚度三自由度气动柔性驱动器,其特征在于,所述加热件为电阻丝,电阻丝螺旋绕设在安装腔的周面上,电阻丝埋设在防护壳内部,电阻丝与布设在驱动器本体外部的电源通过导线相连。


5.根据权利要求1所述的一种可变刚度三自由度气动柔性驱动器,其特征在于,气腔的数目为三个且沿安装槽的周向等夹角布置,气管的数目与气腔的数目相等,气管与气腔逐一对应连通。


6.根据权利要求1所述的一种可变刚度三自由度气...

【专利技术属性】
技术研发人员:孟海良马小龙鲍官军
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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