[实用新型]软体驱动器、软体手臂和软体平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人研究领域，特别是一种软体驱动器。

背景技术

在机器人研究领域，已经不再仅仅要求机器人具有更大负载能力，更大刚度，更高的精度，更要求机器人具有较好的柔性及环境适应能力，如狭缝空间机器人的通过能力。这种对环境的适应性是目前的基于刚体的机器人无法实现的。

针对此问题，本实用新型研究了一种软体驱动器，该驱动部件具有极好的柔性的同时，在需要较大刚度时，又可以提供较大的刚度，也即通过变刚度机理，既能够有较大的柔性，又可以具有较大刚度，从而具有极好的环境适应能力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种软体驱动器，该软体驱动器具有极好的环境适应能力，通过变刚度原理，既能具有较大柔性，又能具有较大刚性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种软体驱动器，包括真空泵和单元模块，单元模块包括内柔性骨架、气管、外柔性层、堵塞机构、形变堵头和堵塞堵头。

内柔性骨架具有中心通孔，位于中心通孔外周的内柔性骨架上沿周向均布有若干个形变孔。

外柔性层包覆在内柔性骨架的外周。

每个形变孔的两端各密封填充一个形变堵头。

堵塞机构固定在中心通孔内，堵塞机构包括支撑骨架、弹性连接绳索，大球颗粒、小球颗粒、收紧弹簧和密封薄膜。

位于堵塞机构两端的中心通孔内各填充一个堵塞堵头。

支撑骨架为对称结构，支撑骨架的数量为若干个，弹性连接绳索依次从每个支撑骨架的对称中心穿过，且每个支撑骨架均与弹性连接绳索固定连接；弹性连接绳索的两端分别与两个堵塞堵头固定连接。

相邻两个支撑骨架之间均具有容纳腔；大球颗粒以弹性连接绳索为中心，沿周向均布在容纳腔内，且大球颗粒之间均通过收紧弹簧相连接；小球颗粒填充在容纳腔的剩余空间内。

密封薄膜包覆在支撑骨架和小球颗粒的外周。

堵塞机构和每个形变孔内均各设置有一根气管，每根气管的另一端均与真空泵相连接。

每个单元模块均还包括包裹层，包裹层包覆在外柔性层的外周。

通过对若干个形变孔内气体压力的控制，能实现对单元模块的拉伸、压缩或弯曲。

堵塞机构在自由状态下，具有柔性；当堵塞机构内吸真空后，则堵塞机构将由柔性转变为刚性状态。

支撑骨架的形状为菱形、椭圆形或双曲线形。

密封薄膜的外周与中心通孔的内壁相粘接固定。

本实用新型还提供一种软体手臂，该软体手臂具有极好的环境适应能力，通过变刚度原理，既能具有较大柔性，又能具有较大刚性。

一种软体手臂，包括若干个单元模块；若干个单元模块相互串联，相邻两个单元模块之间通过共用的堵塞堵头和形变堵头形成连接；所有气管均与真空泵相连接。

本实用新型还提供一种软体平台，该软体平台具有极好的环境适应能力，通过变刚度原理，既能具有较大柔性，又能具有较大刚性。

一种软体平台，包括软体手臂、地脚、刚性连接关节和平台面；平台面的底部设置有若干个刚性连接关节，地脚的顶部固定一个刚性连接关节，相邻两个刚性连接关节之间均设置一根软体手臂。

平台面为三角形，平台面的每个边角底部各设置一个刚性连接关节，地脚的数量也为三个。

本实用新型具有的有益效果是：

1、当堵塞机构内腔内为正常气压，也即不进行吸真空时，堵塞机构则具有柔性。

2、对内柔性骨架的形变孔内充入不同气压的气体，则能实现单元模块为压缩、拉伸、弯曲的驱动状态。

3、整个单元模块变形后，对堵塞机构吸真空，此时堵塞机构将转变为刚性部件。由于堵塞机构的内部支撑作用，整个单元模块也变成了刚性部件。也即实现了从柔性向刚性的转变，变刚度。从而，本实用新型具有极好的环境适应能力，通过变刚度原理，既能具有较大柔性，又能具有较大刚性。

附图说明

图1显示了本实用新型一种软体驱动器的纵剖面结构示意图。

图2显示了本实用新型一种软体驱动器的截面结构示意图。

图3显示了堵塞机构的纵剖面结构示意图。

图4显示了堵塞机构处于压缩状态时的示意图。

图5显示了堵塞机构处于拉伸状态时的示意图。

图6显示了堵塞机构处于弯曲状态时的示意图。

图7显示了堵塞机构第二种实施例的结构示意图。

图8显示了堵塞机构第三种实施例的结构示意图。