一种基于介电高弹体驱动的管道爬行折纸机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种基于介电高弹体驱动的管道爬行折纸机器人，其通过在Kresling折纸结构的两侧对称设有旋转式介电高弹体驱动器和介电高弹体锚定器，旋转式介电高弹体驱动器和介电高弹体锚定器粘连后连接在Kresling折纸结构的两侧，位于Kresling折纸结构一侧的介电高弹体锚定器上安装有微型电源与微型高压放大器，并与每个旋转式介电高弹体驱动器和介电高弹体锚定器电连接。该机器人通过介电高弹体锚定器的伸展与收缩实现锚定和解锚，从该改变与管壁的接触面积，其爬行方式采用旋转式介电高弹体驱动器与Kresling折纸机构配合使整个机器人完成伸展与收缩运动，通过微型电压和微型高压放大器不仅可提供高压电，还可实现无绳拖拽，避免机器人在运动过程中发生牵绊后脱落损坏。损坏。损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种基于介电高弹体驱动的管道爬行折纸机器人


[0001]本专利技术涉及爬行机器人
，尤其是涉及一种基于介电高弹体驱动的管道爬行折纸机器人。

技术介绍

[0002]在大型工厂和大型机器中，为了输送或排放等功能而设计安装的管道数量种类繁多，交错复杂，且大多数管道由于安装条件和安装环境的限制，常规的检修工作变得十分困难，进而难以针对所存在的问题进行部分维修和替换。若不进行定期检查会存在安全隐患，严重的甚至可导致出现重大安全事故，严重威胁生命和财产安全。且一次性大规模更换管道往往不太现实，因此爬行机器人开始被广泛应用到管道检修等领域，称之为管道爬行机器人。
[0003]传统管道爬行机器人由于其机械结构的限制，存在难以小型化和轻质化，如需要长时间工作，需携带大型锂电池，且结构复杂可靠性差等问题，难以适用于小径及精密管道。近年来发展的折纸机器人具有大体积伸展比、少组装、轻质、少自由度和易驱动等优点，在该方面具有较大的应用潜能，气驱动是折纸机器人的主要驱动形式，但存在诸如需近距离操控、密封性能要求高、需携带气压泵导致笨重等系列问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于介电高弹体驱动的管道爬行折纸机器人，在实现爬行工作的同时，降低制作成本并实现轻量化的设计。
[0005]本专利技术提供一种基于介电高弹体驱动的管道爬行折纸机器人，包括Kresling折纸结构，所述Kresling折纸结构的两侧对称设有旋转式介电高弹体驱动器和介电高弹体锚定器，所述旋转式介电高弹体驱动器和所述介电高弹体锚定器粘接后连接在所述Kresling折纸结构的两侧，位于所述Kresling折纸结构一侧的所述介电高弹体锚定器上安装有微型电源与微型高压放大器，所述微型电源和所述微型高压放大器均与每个所述旋转式介电高弹体驱动器和所述介电高弹体锚定器电连接。
[0006]进一步的，所述介电高弹体锚定器包括第一介电高弹体薄膜，所述第一介电高弹体薄膜的上下两侧对称粘接有第一内刚性框架和第一外刚性框架，所述第一内刚性框架的外径小于所述第一外刚性框架的内径，所述第一介电高弹体薄膜上在所述第一内刚性框架与所述第一外刚性框架之间设有第一柔性电极区，第一柔性电极区上连接有第一铝箔电极。
[0007]进一步的，所述第一外刚性框架包括四个完全相同的圆弧形框架。
[0008]进一步的，所述旋转式介电高弹体驱动器包括第二介电高弹体薄膜，所述第二介电高弹体薄膜的上下两侧对称粘接有内齿轮和第二内刚性框架，所述第二介电高弹体薄膜上在所述内齿轮与所述第二内刚性框架之间设有三个均匀布置的第二柔性电极区，每个所述第二柔性电极区上均连接有第二铝箔电极。
[0009]进一步的，所述Kresling折纸结构包括若干个依次粘接的Kresling折纸三维单元，位于两端的所述Kresling折纸三维单元端面的中心位置均设有外齿轮。
[0010]进一步的，所述Kresling折纸三维单元包括首尾相连的Kresling折纸二维单元，所述Kresling折纸二维单元的上下两侧均固定有刚性面板，所述外齿轮固定在所述刚性面板的中心位置。
[0011]进一步的，所述Kresling折纸二维单元包括若干个交替排列的第一面板和第二面板，若干个所述第一面板和所述第二面板之间交替设有谷折线和山折线，所述第一面板和所述第二面板一体成型。
[0012]进一步的，所述第一介电高弹体薄膜和所述第二介电高弹体薄膜的材料均为VHB胶带。
[0013]进一步的，所述第一内刚性框架、第二内刚性框架、第一外刚性框架、内齿轮、外齿轮和刚性面板的材料均为PLA。
[0014]进一步的，所述Kresling折纸二维单元由PET或亚克力材料制成。
[0015]本专利技术的技术方案通过提供了一种基于基于介电高弹体驱动的管道爬行折纸机器人，该机器人的爬行方式采用旋转式介电高弹体驱动器与Kresling折纸机构配合使整个机器人完成伸展与收缩运动，该机器人通过介电高弹体锚定器的伸展与收缩实现锚定和解锚，从该改变与管壁的接触面积，通过在机器人上安置微型电压和微型高压放大器不仅可提供高压电，还可实现无绳拖拽，避免机器人在运动过程中发生牵绊后机器人脱落损坏。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0018]图2为本专利技术中介电高弹体锚定器的爆炸图；
[0019]图3为本专利技术中介电高弹体锚定器组装状态的结构示意图；
[0020]图4为本专利技术中旋转式介电高弹体驱动器爆炸图；
[0021]图5为本专利技术中旋转式介电高弹体驱动器组装状态的结构示意图；
[0022]图6为本专利技术中Kresling折纸三维单元的拆解结构示意图；
[0023]图7为本专利技术中Kresling折纸机构的拆解示意图；
[0024]图8为本专利技术Kresling折纸二维单元的展开结构示意图；
[0025]附图标记说明：1
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介电高弹体锚定器、101
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第一介电高弹体薄膜、102
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第一内刚性框架、103
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第一外刚性框架、104
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第一柔性电极区、105
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第一铝箔电极、2
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旋转式介电高弹体驱动器、201
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第二介电高弹体薄膜、202
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内齿轮、203
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第二内刚性框架、204
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第二柔性电极区、205
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第二铝箔电极、3
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Kresling折纸结构、301
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Kresling折纸二维单元、302
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刚性面板、303
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外齿轮、4
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微型电源、5
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微型高压放大器、6
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第一面板、7
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第二面板、8
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谷折线、9
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山折线。
具体实施方式
[0026]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于介电高弹体驱动的管道爬行折纸机器人，其特征在于，包括Kresling折纸结构，所述Kresling折纸结构的两侧对称设有旋转式介电高弹体驱动器和介电高弹体锚定器，所述旋转式介电高弹体驱动器和所述介电高弹体锚定器粘接后连接在所述Kresling折纸结构的两侧，位于所述Kresling折纸结构一侧的所述介电高弹体锚定器上安装有微型电源与微型高压放大器，所述微型电源和所述微型高压放大器均与每个所述旋转式介电高弹体驱动器和所述介电高弹体锚定器电连接。2.根据权利要求1所述的基于介电高弹体驱动的管道爬行折纸机器人，其特征在于，所述介电高弹体锚定器包括第一介电高弹体薄膜，所述第一介电高弹体薄膜的上下两侧对称粘接有第一内刚性框架和第一外刚性框架，所述第一内刚性框架的外径小于所述第一外刚性框架的内径，所述第一介电高弹体薄膜上在所述第一内刚性框架与所述第一外刚性框架之间设有第一柔性电极区，第一柔性电极区上连接有第一铝箔电极。3.根据权利要求2所述的基于介电高弹体驱动的管道爬行折纸机器人，其特征在于，所述第一外刚性框架包括四个完全相同的圆弧形框架。4.根据权利要求2所述的基于介电高弹体驱动的管道爬行折纸机器人，其特征在于，所述旋转式介电高弹体驱动器包括第二介电高弹体薄膜，所述第二介电高弹体薄膜的上下两侧对称粘接有内齿轮和第二内刚性框架，所述第二介电高弹体薄膜上在所述内齿轮与所述第二内刚性框架之间设有三个均匀布置的第二柔性电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，李志勇，文桂林，杨中杰，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：