【技术实现步骤摘要】
本申请涉及软体机器人，具体涉及一种闭合多腔体以及软体折纸驱动器。
技术介绍
1、由于软体机器人结构的柔顺性并具备安全的人机交互能力，日益提高了许多研究人员的研究兴趣，并促使越来越多软体机器人运用到了实际生活生产中。例如软体机械臂在与人协同工作的时候，其潜在的交互安全问题远比刚性机械臂要小的多。软体夹爪在抓取物体时，能够很好的顺应被抓取物体的形状，完成抓取任务的同时而不损害物体表面。同时由于软体机器人是硅橡胶等软材料制成的，使得其能够在恶劣的环境中(深海、沼泽或灾后的废墟等)依旧保持很好的状态完成任务，抵抗意外载荷冲击的能力更强。
2、软体机器人中所使用的软体折纸驱动器由于其结构是折纸构型，这使得其具有比软体驱动器更大的输出力、抵抗变形能力的同时又具有软体驱动器柔顺性的特点。专利cn109129456a中折纸驱动器内部仅由两个腔道组成，并且只是将内部腔道简单的分割形成两个部分，只能实现单自由度的运动，运动范围大打折扣。为了使折纸驱动器实现多个自由度的运动，研究人员通常是并联多个软体驱动器来实现，例如专利cn212840253u以及cn116278839a并联多个单腔驱动器制成关节，通过调节每个驱动器内的压力实现三自由度的运动，但这一定程度上增加了制造过程的复杂性以及增大了装配误差，并且实现大的输出力所需的尺寸和重量都较大。现有的waynelovich，j.，frey，t.，baljon，a.，&salamon，p.(2016).versatile and dexterous soft robotic leg s
3、因此，亟需研究一种能够提供更多自由度，且便于生产加工的软体折纸驱动器。
技术实现思路
1、本申请提供一种闭合多腔体以及软体折纸驱动器，其主要目的在于提供一种具有更多自由度，且便于生产加工的软体折纸驱动器。
2、根据本申请的第一方面，提供一种闭合多腔体，应用于软体折纸驱动器，包括：
3、顶环、底环、内环侧壁、外环侧壁以及至少两个隔断；
4、所述内环侧壁和所述外环侧壁均设置于所述顶环和所述底环之间，所述顶环、底环、内环侧壁以及所述外环侧壁之间围合形成一个环形柱状闭合腔体；
5、所述隔断设置于所述环形柱状闭合腔体内，至少两个所述隔断用于沿周向将所述环形柱状闭合腔体分隔为至少两个独立的闭合腔；
6、所述顶环和/或所述底环上开设有进出口，一个所述闭合腔至少对应设置一个所述进出口，所述进出口用于向所述闭合腔内填充或抽吸压力流体；
7、所述内环侧壁、外环侧壁以及所述隔断均为折纸结构。
8、一种实施例中，所述内环侧壁包括多层内环环状脊和多个内环侧脊，所述内环环状脊包括多个首尾相连的内环单边脊，同一层上相邻所述内环单边脊的连接处形成内环顶点；
9、相邻层所述内环环状脊中的任意一层通过绕轴向转动预设角度能够使得相邻层所述内环环状脊沿轴向投影相重合；间隔层所述内环环状脊沿轴向投影相重合；所述内环侧脊的两端分别和相邻层上所述内环顶点相连接，一个所述内环顶点上连接一个或两个所述内环侧脊；
10、当一个所述内环顶点上连接一个所述内环侧脊时，所述内环单边脊和相邻层所述内环单边脊以及沿周向相邻的两个所述内环侧脊围合形成四边形的内环单元面；
11、当一个所述内环顶点上连接两个所述内环侧脊时，所述内环单边脊和相邻层所述内环顶点以及沿周向相邻的两个所述内环侧脊围合形成三角形的内环单元面；
12、周向上所述内环单元面之间首尾相连形成一层内环折纸面，轴向上的多层所述内环折纸面相连形成所述内环侧壁。
13、一种实施例中，所述内环环状脊为正四边形，一个所述内环顶点上连接两个所述内环侧脊。
14、一种实施例中，所述外环侧壁包括沿轴向分布的多层外环环状脊和多个外环侧脊；所述外环环状脊包括多个外环凹脊和多个外环凸脊，多个所述外环凹脊和多个所述外环凸脊间隔交替分布，并且首尾相连形成所述外环环状脊；每一层的所述外环环状脊上的所述外环凹脊和轴向上相邻层上所述外环环状脊上的所述外环凸脊对应设置；同一层上所述外环凹脊和所述外环凸脊的连接处形成外环顶点，所述外环侧脊的两端分别和轴向上相邻所述外环顶点相连接；轴向上相邻的所述外环凹脊和所述外环凸脊与周向上相邻的两个所述外环侧脊之间围合形成外环单元面，周向上的所述外环单元面之间首尾相连形成一层外环折纸面，轴向上的多层所述外环折纸面相连形成所述外环侧壁。
15、一种实施例中，所述内环环状脊的层数和所述外环环状脊侧的层数相同；所述隔断沿轴向包括若干个相连接的隔板，所述隔板的一侧和所述内环侧壁上的所述内环侧脊相连接，所述隔板的另一侧和同一层上所述外环侧壁上相对的所述外环侧脊相连接；轴向上相邻所述隔板首尾相连，并且轴向上相邻所述隔板相连形成v形折纸面，轴向上多个所述v形折纸面相连形成所述隔断。
16、一种实施例中，所述外环侧壁的厚度大于所述内环侧壁的厚度。
17、一种实施例中，所述顶环和/或所述底环上设置有连接孔。
18、一种实施例中，所述顶环、底环、内环侧壁、外环侧壁以及所述隔断一体加工成型。
19、根据本申请的第二方面，提供一种软体折纸驱动器，包括驱动件和上述闭合多腔体；所述驱动件用于通过所述进出口向所述闭合腔内填充或抽吸压力流体。
20、一种实施例中，一个所述闭合腔至少对应设置一个所述驱动件，或一个所述驱动件至少能为两个所述闭合腔提供压力流体。
21、依据上述实施例中的闭合多腔体，通过在环形柱状闭合腔体内设置多个隔断，将环形柱状闭合腔体内的空间沿周向分隔为多个独立的闭合腔，并且闭合多腔体中的内环侧壁、外环侧壁以及隔断均为折纸结构，这样使得所设计的闭合多腔体能够实现多个方向的弯曲，能够实现伸长或压缩运动，并且在弯曲的过程中，还可以同时进行轴向上的伸缩。设计的闭合多腔体不仅具有更多的自由度，还能便于生产加工，进而使得采用该闭合多腔体的软体折纸驱动器也具有更多的自由度，且便于生产加工。
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1.一种闭合多腔体，应用于软体折纸驱动器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的闭合多腔体，其特征在于，所述内环侧壁包括多层内环环状脊和多个内环侧脊，所述内环环状脊包括多个首尾相连的内环单边脊，同一层上相邻所述内环单边脊的连接处形成内环顶点；
3.如权利要求2所述的闭合多腔体，其特征在于，所述内环环状脊为正四边形，一个所述内环顶点上连接两个所述内环侧脊。
4.如权利要求2所述的闭合多腔体，其特征在于，所述外环侧壁包括沿轴向分布的多层外环环状脊和多个外环侧脊；所述外环环状脊包括多个外环凹脊和多个外环凸脊，多个所述外环凹脊和多个所述外环凸脊间隔交替分布，并且首尾相连形成所述外环环状脊；每一层的所述外环环状脊上的所述外环凹脊和轴向上相邻层上所述外环环状脊上的所述外环凸脊对应设置；同一层上所述外环凹脊和所述外环凸脊的连接处形成外环顶点，所述外环侧脊的两端分别和轴向上相邻所述外环顶点相连接；轴向上相邻的所述外环凹脊和所述外环凸脊与周向上相邻的两个所述外环侧脊之间围合形成外环单元面，周向上的所述外环单元面之间首尾相连形成一层外环折纸面，轴向上的多层所述
5.如权利要求4所述的闭合多腔体，其特征在于，所述内环环状脊的层数和所述外环环状脊侧的层数相同；所述隔断沿轴向包括若干个相连接的隔板，所述隔板的一侧和所述内环侧壁上的所述内环侧脊相连接，所述隔板的另一侧和同一层上所述外环侧壁上相对的所述外环侧脊相连接；轴向上相邻所述隔板首尾相连，并且轴向上相邻所述隔板相连形成V形折纸面，轴向上多个所述V形折纸面相连形成所述隔断。
6.如权利要求1所述的闭合多腔体，其特征在于，所述外环侧壁的厚度大于所述内环侧壁的厚度。
7.如权利要求1所述的闭合多腔体，其特征在于，所述顶环和/或所述底环上设置有连接孔。
8.如权利要求1所述的闭合多腔体，其特征在于，所述顶环、底环、内环侧壁、外环侧壁以及所述隔断一体加工成型。
9.一种软体折纸驱动器，其特征在于，包括驱动件和权利要求1-8中任一项所述的闭合多腔体；所述驱动件用于通过所述进出口向所述闭合腔内填充或抽吸压力流体。
10.如权利要求9所述的软体折纸驱动器，其特征在于，一个所述闭合腔至少对应设置一个所述驱动件，或一个所述驱动件至少能为两个所述闭合腔提供压力流体。
...【技术特征摘要】
1.一种闭合多腔体，应用于软体折纸驱动器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的闭合多腔体，其特征在于，所述内环侧壁包括多层内环环状脊和多个内环侧脊，所述内环环状脊包括多个首尾相连的内环单边脊，同一层上相邻所述内环单边脊的连接处形成内环顶点；
3.如权利要求2所述的闭合多腔体，其特征在于，所述内环环状脊为正四边形，一个所述内环顶点上连接两个所述内环侧脊。
4.如权利要求2所述的闭合多腔体，其特征在于，所述外环侧壁包括沿轴向分布的多层外环环状脊和多个外环侧脊；所述外环环状脊包括多个外环凹脊和多个外环凸脊，多个所述外环凹脊和多个所述外环凸脊间隔交替分布，并且首尾相连形成所述外环环状脊；每一层的所述外环环状脊上的所述外环凹脊和轴向上相邻层上所述外环环状脊上的所述外环凸脊对应设置；同一层上所述外环凹脊和所述外环凸脊的连接处形成外环顶点，所述外环侧脊的两端分别和轴向上相邻所述外环顶点相连接；轴向上相邻的所述外环凹脊和所述外环凸脊与周向上相邻的两个所述外环侧脊之间围合形成外环单元面，周向上的所述外环单元面之间首尾相连形成一层外环折纸面，轴向上的多层所述外环折纸面相连形成所述外环侧壁...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘思聪，杨文健，罗琪翔，王峥，易娟，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：新型
国别省市：
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