【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，属于软体驱动器。
技术介绍
1、当前，我国机器人市场进入高速增长期，工业机器人连续多年成为全球第一大应用市场，服务机器人需求潜力巨大，核心零部件国产化进程不断加快，创新型企业大量涌现，部分技术已可形成规模化产品，并在某些领域具有明显优势。软体机器人是一种新型的机器人，具有柔软、灵活、轻质、安全等优点，可以应用于各种领域，如工业、医疗、服务、军事等。随着科技的发展和市场的需求，软体机器人的市场前景非常广阔。软体驱动器是一种能够模仿生物体软组织的柔性驱动装置，具有高度可变形能力和适应性。软体驱动器可以用于创建柔性机器人和机器人手臂，能够适应复杂的环境和任务。它们具有仿生特性，可以模拟人体肌肉的运动和柔韧性。柔性机器人在医疗、仓储和协作机器人领域有着广泛的应用潜力。
2、软体驱动器是以机器人系统为代表的机械系统的重要基本作动单元，在软体外骨骼、移动机器人、操作机械等领域有着广泛的应用需求。同时，机器人技术的不断发展也很大程度上推动了软体驱动器的发展。国外已经有公司在这方面取得了较大的成果，比如德国的festo公司设计出适合在工业上应用的人工肌肉软体驱动器。但是目前市场上生产的人工肌肉都存在着驱动力方向单一、结构复杂的缺点，因此工作空间较小，对非结构化环境的适应能力较差。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，结构简单，能提供拉力又能提供不同方向弯曲收缩力的能力，
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，包括相对设置的上端盖和下端盖，所述上端盖与所述下端盖之间设置有三根呈正三角形排列的橡胶管，所述上端盖和下端盖的内侧分别设置有三个第一密封端头和三个第二密封端头，所述橡胶管的两端分别外嵌入所述第一密封端头和第二密封端头，所述第二密封端头内设置有气管正压孔，所述气管正压孔内外侧密封安装有气管接头，所述橡胶管外侧套设有伸缩套管，所述橡胶管和伸缩套管的两端通过锁紧项圈和扎带锁住，三根所述伸缩套管整体外侧从内到外依次套设有内层膜、麦拉片中层膜和外层膜，所述内层膜和外层膜的两端分别与所述上端盖和下端盖密封连接，所述上端盖上开设有气管负压孔，所述气管负压孔与外界的负压气管连接，所述气管负压孔与所述内层膜和外层膜之间形成的密封空间连通。
4、所述第一密封端头和第二密封端头外圈上设置有凸起环。
5、所述上端盖上位于所述气管负压孔外侧开设有第一胶水填充槽，所述下端盖上位于所述气管正压孔外侧开设有第二胶水填充槽。
6、所述内层膜和外层膜的材质为橡胶，所述麦拉片中层膜的材质为pet，所述伸缩套管为尼龙编织网pet。
7、所述下端盖和上端盖内侧为直径依次减小的台阶轴结构，自外向内分别为第一台阶、第二台阶以及第三台阶，所述内层膜的两端分别包裹在两个所述第三台阶上，所述外层膜的两端分别包裹在所述第二台阶上。
8、所述气管正压孔直径为6mm，所述气管负压孔直径为2mm。
9、所述锁紧项圈外侧面设置有锁紧项圈外凸槽，内侧面设置有锁紧项圈内凹槽。
10、所述麦拉片中层膜为若干单片麦拉片层层叠加而成，相邻的所述单片麦拉片之间活动连接，所述单片麦拉片包括若干依次排列的麦拉片边翼，所述单片麦拉片的中心设置有麦拉片导孔和与麦拉片导孔相匹配的麦拉片导向槽，所述麦拉片中层膜为通过连接件沿着所述麦拉片导孔及所述麦拉片导向槽将所述单片麦拉片层层缠绕形成空心圆柱形的多层结构。
11、所述伸缩套管与所述内层膜之间填充有硅胶。
12、本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，通过对三个高弹力耐用橡胶管通入不同大小的气压，整个软体驱动器可实现不同角度和方位的弯曲收缩膨胀，通过对三个高弹力耐用橡胶管通入相同大小的气压，整个软体驱动器可实现直立收缩膨胀，整体结构简单，能提供拉力又能提供不同方向弯曲收缩力的能力，具备能够扩大工作空间和提高对非结构化环境的适应能力，麦拉片中层膜也随之膨胀不明显限制动，在其达到需要的姿态时，再抽真空增加软体驱动器弯的刚度，使得整体结构更加紧凑，稳定性高，极大的提高软体驱动器的负载力和驱动力，分利用了密闭气腔的结构简单性和力学性能优异性；通过调节硅胶外层膜、麦拉片中层膜和硅胶内层膜以及下端盖和上端盖之间形成密闭空间的负压的大小以调节整体的刚度大小，稳定可控，收缩膨胀拉力较；充分利用密闭气腔的结构简单性和力学性能优异性，采用膜类材料设计制造而成，轻便性、通用性好；实现正压收缩气动软体驱动器主要类别中最高的收缩比，其应变率、驱动应力、力重比、单位力重比、功率密度、做功密度、能量效率等指标都较为突出和平衡，综合机械性能优异，软体驱动器收缩比达到90％以上。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，其特征在于：包括相对设置的上端盖(10)和下端盖(2)，所述上端盖(10)与所述下端盖(2)之间设置有三根呈正三角形排列的橡胶管(7)，所述上端盖(10)和下端盖(2)的内侧分别设置有三个第一密封端头(101)和三个第二密封端头(201)，所述橡胶管(7)的两端分别外嵌入所述第一密封端头(101)和第二密封端头(201)，所述第二密封端头(201)内设置有气管正压孔(202)，所述气管正压孔(202)内外侧密封安装有气管接头(1)，所述橡胶管(7)外侧套设有伸缩套管(6)，所述橡胶管(7)和伸缩套管(6)的两端通过锁紧项圈(8)和扎带(9)锁住，三根所述伸缩套管(6)整体外侧从内到外依次套设有内层膜(5)、麦拉片中层膜(4)和外层膜(3)，所述内层膜(5)和外层膜(3)的两端分别与所述上端盖(10)和下端盖(2)密封连接，所述上端盖(10)上开设有气管负压孔(102)，所述气管负压孔(102)与外界的负压气管连接，所述气管负压孔(102)与所述内层膜(5)和外层膜(3)之间形成的密封空间连通。
2.根据权利要求1所述的一种刚度可变
3.根据权利要求1所述的一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，其特征在于：所述上端盖(10)上位于所述气管负压孔(102)外侧开设有第一胶水填充槽(103)，所述下端盖(2)上位于所述气管正压孔(202)外侧开设有第二胶水填充槽(203)。
4.根据权利要求1所述的一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，其特征在于：所述内层膜(3)和外层膜(5)的材质为橡胶，所述麦拉片中层膜(4)的材质为PET，所述伸缩套管(6)为尼龙编织网PET。
5.根据权利要求1所述的一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，其特征在于：所述下端盖(2)和上端盖(10)内侧为直径依次减小的台阶轴结构，自外向内分别为第一台阶、第二台阶以及第三台阶，所述内层膜(5)的两端分别包裹在两个所述第三台阶上，所述外层膜(3)的两端分别包裹在所述第二台阶上。
6.根据权利要求所述的一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，其特征在于：所述气管正压孔(202)直径为6mm，所述气管负压孔(102)直径为2mm。
7.根据权利要求1所述的一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，其特征在于：所述锁紧项圈(8)外侧面设置有锁紧项圈外凸槽(801)，内侧面设置有锁紧项圈内凹槽(802)。
8.根据权利要求1所述的一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，其特征在于：所述麦拉片中层膜(4)为若干单片麦拉片层层叠加而成，相邻的所述单片麦拉片之间活动连接，所述单片麦拉片包括若干依次排列的麦拉片边翼(403)，所述单片麦拉片的中心设置有麦拉片导孔(401)和与麦拉片导孔(401)相匹配的麦拉片导向槽(402)，所述麦拉片中层膜(4)为通过连接件沿着所述麦拉片导孔(401)及所述麦拉片导向槽(402)将所述单片麦拉片层层缠绕形成空心圆柱形的多层结构。
9.根据权利要求1所述的一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，其特征在于：所述伸缩套管(6)与所述内层膜(5)之间填充有硅胶。
...【技术特征摘要】
1.一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，其特征在于：包括相对设置的上端盖(10)和下端盖(2)，所述上端盖(10)与所述下端盖(2)之间设置有三根呈正三角形排列的橡胶管(7)，所述上端盖(10)和下端盖(2)的内侧分别设置有三个第一密封端头(101)和三个第二密封端头(201)，所述橡胶管(7)的两端分别外嵌入所述第一密封端头(101)和第二密封端头(201)，所述第二密封端头(201)内设置有气管正压孔(202)，所述气管正压孔(202)内外侧密封安装有气管接头(1)，所述橡胶管(7)外侧套设有伸缩套管(6)，所述橡胶管(7)和伸缩套管(6)的两端通过锁紧项圈(8)和扎带(9)锁住，三根所述伸缩套管(6)整体外侧从内到外依次套设有内层膜(5)、麦拉片中层膜(4)和外层膜(3)，所述内层膜(5)和外层膜(3)的两端分别与所述上端盖(10)和下端盖(2)密封连接，所述上端盖(10)上开设有气管负压孔(102)，所述气管负压孔(102)与外界的负压气管连接，所述气管负压孔(102)与所述内层膜(5)和外层膜(3)之间形成的密封空间连通。
2.根据权利要求1所述的一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，其特征在于：所述第一密封端头(101)和第二密封端头(201)外圈上设置有凸起环。
3.根据权利要求1所述的一种刚度可变的正压收缩软体驱动器，其特征在于：所述上端盖(10)上位于所述气管负压孔(102)外侧开设有第一胶水填充槽(103)，所述下端盖(2)上位于所述气管正压孔(202)外侧开设有第二胶水填充槽(203)。
4.根据权利要求1所述的一种刚...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐林森，王立生，汪志焕，陈根，叶良志，张恒玮，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。