一种基于折纸构型的驱动器、机械臂及机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种基于折纸构型的驱动器、机械臂及机器人，驱动器包括至少一个驱动模块，驱动模块包括基于折纸构型能够形变的外壳，外壳形成有用于容纳气体的主腔室，主腔室的至少一端敞口，敞口处设置有用于封堵敞口用的第一端板，第一端板上设置与主腔室连通的第一通气孔，第一通气孔用于气体通入或流出主腔室，且外壳能够充气以使外壳呈现多种空间变形模式，即可以呈现出多种设定形态。驱动器包括的驱动模块数量可以根据需求调整，可以实现驱动器的快速组装和拆卸，实现了驱动器的即插即用，能够拓展驱动器的工作空间。该驱动器可应用于生活中的医疗康复以及水下操作等场景中。用于生活中的医疗康复以及水下操作等场景中。用于生活中的医疗康复以及水下操作等场景中。

【技术实现步骤摘要】
一种基于折纸构型的驱动器、机械臂及机器人


[0001]本专利技术涉及驱动器
，特别涉及一种基于折纸构型的驱动器、机械臂及机器人。

技术介绍

[0002]传统机械臂是由刚性材料制成，其成本高、在受限的狭小空间内缺乏丰富的变形模式，尤其是水下等作业环境，传统的机械臂也易生锈，即使采用了防锈涂层或者采用特殊特质，也导致机械臂的成本提高。上述问题导致传统机械臂存在适应性不足问题。上述问题限制了传统机械臂进一步发展和应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例的目的在于提供一种基于折纸构型的驱动器、机械臂及机器人，用以解决现有技术中机械臂中的驱动器变形形态不够丰富的问题。
[0004]本专利技术的实施例采用如下技术方案：一种基于折纸构型的驱动器，包括至少一个驱动模块，所述驱动模块包括基于折纸构型能够形变的外壳，所述外壳形成有用于容纳气体的主腔室，所述主腔室的至少一端敞口，所述敞口处设置有用于封堵所述敞口用的第一端板，所述第一端板上设置与所述主腔室连通的第一通气孔，所述第一通气孔用于气体通入或流出所述主腔室，且所述外壳能够充气以使所述外壳呈现设定形态。
[0005]在一些实施例中，所述外壳为所述主腔室的两端均敞口的筒状；
[0006]所述主腔室两端的敞口处均设置有封堵所述敞口用的第二端板；所述第二端板上设置有与所述主腔室连通的第二通气孔；其中一个所述第二端板与所述第一端板连接，另一个所述第二端板与第三端板连接；
[0007]所述第二端板背离所述主腔室的一侧设置有第一连接部，所述第一端板和所述第三端板上分别设置有与所述第一连接部可拆卸连接的第二连接部，所述第三端板背离所述主腔室的一侧设置有螺栓部，所述螺栓部沿其轴向设置有与所述主腔室连通的第三通气孔。
[0008]在一些实施例中，所述驱动器包括一个所述驱动模块的情况下，所述第一端板的第一通气孔处设置有气嘴；
[0009]所述驱动器包括两个以上的驱动模块的情况下，其中一个所述驱动模块的所述第一通气孔处设置有气嘴，其他所述驱动模块的所述第一通气孔的内壁形成有与所述螺栓部配合的内螺纹。
[0010]在一些实施例中，所述第一连接部为凸出所述第二端板板面的卡扣；
[0011]所述第二连接部为贯通所述第三端板的第一卡孔，所述第一卡孔用于卡固所述卡扣。
[0012]在一些实施例中，所述驱动模块还包括密封垫片；
[0013]所述密封垫片设置于所述第二端板与所述第三端板之间，用于密封所述第二端板
与所述第三端板之间的缝隙；所述密封垫片上对应所述卡扣的位置设置有避位所述卡扣的第二卡孔，所述第二卡孔贯通所述密封垫片。
[0014]在一些实施例中，所述驱动模块还包括中间板；
[0015]所述中间板的外周面固定于所述主腔室的内壁，所述中间板上设置有贯通所述中间板的第四通气孔，所述中间板将所述主腔室分隔为相互连通的分腔室。
[0016]在一些实施例中，所述外壳包括折纸结构、气囊和两层蒙皮；
[0017]所述折纸结构包括若干折纸单元，各所述折纸单元分别包括多个折纸板，多个所述折纸板之间有间隙；
[0018]所述折纸单元包括第一折纸单元和第二折纸单元，所述第一折纸单元的折纸板之间至少形成有一条间隙，所述第二折纸单元的折纸板之间至少形成有两条间隙；
[0019]所述气囊固定于所述第二折纸单元处；
[0020]所述折纸结构和所述气囊包覆于两层所述蒙皮内，所述气囊在通入气体的情况下，所述蒙皮能够在所述间隙处形成弯折变形，以使所述外壳呈现设定形态。
[0021]在一些实施例中，所述折纸结构还包括多个支撑单元，所述支撑单元包括若干支撑板，同一所述支撑单元的所述支撑板排列为一行；
[0022]所述中间板和所述第二端板的外周面均固定于所述蒙皮，且固定处的两层所述蒙皮内设置有所述支撑板。
[0023]在一些实施例中，所述设定形态包括弯曲形态、扭转形态、收缩/伸长形态中的任一种或两种以上形态的组合。
[0024]在一些实施例中，所述气囊上设置有毛细气管，所述毛细气管的一端与所述气囊内连通，所述毛细气管的另一端从所述第一端板上设置的出管孔延伸至所述主腔室外。
[0025]本专利技术实施例还公开了一种机械臂，包括如上述实施例中任一所述的驱动器和安装于所述驱动器上的抓手。
[0026]本专利技术实施例还公开了一种机器人，包括如上述实施例中所述的机械臂。
[0027]本专利技术实施例的有益效果在于：
[0028]根据需要，可以调整外壳的形变和设定形态，使得驱动器可以有多种形变模式，与驱动器使用环境的适应性也得到提高。驱动器包括的驱动模块数量可以根据需求调整，可以实现驱动器的快速组装和拆卸。该驱动器可应用于生活中的医疗康复以及水下操作等场景中。另外，驱动模块之间可以通过可拆卸的方式进行连接，实现了驱动器的即插即用，能够拓展驱动器的工作空间。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术一个驱动模块(不包括外壳的外层蒙皮和支撑板)的结构示意图。
[0031]图2为本专利技术一个驱动模块(不包括外壳的外层蒙皮和支撑板)另一角度的结构示意图。
[0032]图3为本专利技术包括多个驱动模块的驱动器的结构示意图。
[0033]图4为本专利技术第一端板的结构示意图。
[0034]图5为本专利技术第一端板的另一种结构示意图。
[0035]图6为本专利技术第二端板的结构示意图。
[0036]图7为本专利技术第三端板的结构示意图。
[0037]图8为本专利技术密封垫片的结构示意图。
[0038]图9为本专利技术中间板的结构示意图。
[0039]图10为本专利技术折纸结构的结构示意图。
[0040]图11为本专利技术气囊的结构示意图。
[0041]图12为本专利技术机械臂的结构示意图。
[0042]附图标记：1、驱动模块；2、第一端板；3、第一通气孔；4、第二端板；5、第二通气孔；6、第三端板；7、第一连接部；8、第二连接部；9、螺栓部；10、第三通气孔；11、卡扣板；12、限位部；13、气嘴；14、密封垫片；141、第二卡孔；142、第五通气孔；15、中间板；16、第四通孔；17、气囊；18、折纸板；19、间隙；20、第一折纸单元；21、第二折纸单元；22、支撑单元；23、支撑板；24、气驱软体抓手；25、安装孔。
具体实施方式
[0043]此处参考附图描述本专利技术的各种方案以及特征。
[0044]应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于折纸构型的驱动器，其特征在于，包括至少一个驱动模块，所述驱动模块包括基于折纸构型能够形变的外壳，所述外壳形成有用于容纳气体的主腔室，所述主腔室的至少一端敞口，所述敞口处设置有用于封堵所述敞口用的第一端板，所述第一端板上设置与所述主腔室连通的第一通气孔，所述第一通气孔用于气体通入或流出所述主腔室，且所述外壳能够充气以使所述外壳呈现设定形态。2.根据权利要求1所述的基于折纸构型的驱动器，其特征在于，所述外壳为所述主腔室的两端均敞口的筒状；所述主腔室两端的敞口处均设置有封堵所述敞口用的第二端板；所述第二端板上设置有与所述主腔室连通的第二通气孔；其中一个所述第二端板与所述第一端板连接，另一个所述第二端板与第三端板连接；所述第二端板背离所述主腔室的一侧设置有第一连接部，所述第一端板和所述第三端板上分别设置有与所述第一连接部可拆卸连接的第二连接部，所述第三端板背离所述主腔室的一侧设置有螺栓部，所述螺栓部沿其轴向设置有与所述主腔室连通的第三通气孔。3.根据权利要求2所述的基于折纸构型的驱动器，其特征在于，所述驱动器包括一个所述驱动模块的情况下，所述第一端板的第一通气孔处设置有气嘴；所述驱动器包括两个以上的驱动模块的情况下，其中一个所述驱动模块的所述第一通气孔处设置有气嘴，其他所述驱动模块的所述第一通气孔的内壁形成有与所述螺栓部配合的内螺纹。4.根据权利要求2所述的基于折纸构型的驱动器，其特征在于，所述第一连接部为凸出所述第二端板板面的卡扣；所述第二连接部为贯通所述第三端板的第一卡孔，所述第一卡孔用于卡固所述卡扣。5.根据权利要求4所述的基于折纸构型的驱动器，其特征在于，所述驱动模块还包括密封垫片；所述密封垫片设置于所述第二端板与所述第三端板之间，用于密封所述第二端板与所述第三端板之间的缝隙；所述密封垫片上对应所述卡扣的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜汉卿，张超，张壮，徐彦，
申请(专利权)人：西湖大学，
类型：发明
国别省市：