[发明专利]一种全柔性扭转弯曲复合运动执行器

说明书

本发明公开了一种全柔性扭转弯曲复合运动执行器。本发明包括上底面、侧边曲面和下底面，侧边曲面密封包围连接在上底面和下底面周围之间，上底面中间设有一个孔，硅胶管插装连接于孔；侧边曲面主要由四个曲面包围组成，侧边曲面内部分为上部和下部，侧边曲面上部填充有填充物，侧边曲面下部为密封气室；硅胶管与气源连接后，对气室抽真空，侧边曲面下部正向扭转，侧边曲面上部朝填充物厚度小的一侧弯曲，气源对气室充气后，侧边曲面下部反向扭转，侧边曲面上部恢复原有状态。本发明仅有一个气室，气室仅用一种材料，制作简单，执行器用真空驱动，可靠性更高，工作时不会因负压太大而破裂，比正压驱动的执行器的寿命更长。

技术领域

本发明属于柔性装置领域，具体涉及一种全柔性扭转弯曲复合运动执行器。

背景技术

传统的全柔性弯曲执行器或者全柔性扭转执行器仅能实现弯曲运动或者扭转运动，应用场合有限，不适合模块化生产。目前没有一种既能实现弯曲运动，又能实现扭转运动的全柔性执行器。针对以上情况，有必要研究一种新型的全柔性扭转弯曲复合运动执行器来解决这些问题。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种全柔性扭转弯曲复合运动执行器，用于软体机器人的基本运动模块。

本发明采用的技术方案如下：

本发明包括上底面、侧边曲面和下底面，上底面尺寸小于下底面尺寸，侧边曲面密封包围连接在上底面和下底面周围之间，上底面中间设有一个孔，硅胶管插装连接于孔。

侧边曲面主要由四个曲面包围组成，曲面的上下边分别连接上底面和下底面的四条侧边，相邻曲面之间通过四条非竖直倾斜的棱边相连，棱边厚度大于曲面厚度，从而防止棱边向内凹陷；侧边曲面内部分为上部和下部，侧边曲面上部填充有填充物且填充物形状与上部空间吻合，填充物包括上端面、下端面和连接上、下端面的四块侧面，侧面与侧面之间通过侧棱相连，填充物的上端面与上底面相贴合，填充物外侧围有曲面，所有侧面与曲面相贴合，填充物下端面为一倾斜面，填充物一侧厚度大于另一侧厚度；填充物下端面、下底面与侧边曲面围成密封气室。

硅胶管连接到外部气源，硅胶管与气源连接后，对气室抽真空，侧边曲面下部正向扭转使得扭转弯曲复合运动执行器降低高度，侧边曲面上部朝填充物厚度较小的一侧弯曲，侧边曲面上部由竖直状态成为弯曲状态；气源对气室充气后，侧边曲面下部反向扭转使得扭转弯曲复合运动执行器增加高度，侧边曲面上部从朝填充物厚度较小的一侧弯曲恢复原有竖直状态。

所述扭转弯曲复合运动执行器包括顺时针扭转弯曲复合运动执行器或逆时针扭转弯曲复合运动执行器。

气源对气室抽真空时，逆时针扭转弯曲复合运动执行器的下部所有棱边沿绕扭转执行器中心轴线的逆时针方向倾斜；顺时针扭转弯曲复合运动执行器的下部所有棱边沿绕扭转执行器中心轴线的顺时针方向倾斜。

所述上底面、下底面、侧边曲面和填充物采用同种硅胶材料浇铸而成。

所述上底面平行于下底面，扭转弯曲复合运动执行器不旋转时，上底面的侧边与其下方对应的下底面的侧边不在同一平面内，即上底面的边和下底面的边错开角度。

所述上底面和下底面的四个角分别有一个小孔，用于与其他扭转弯曲复合运动执行器或运动模块组合连接。

本发明的有益效果：

本发明可以实现扭转运动和弯曲运动的组合，运动更加灵活。

本发明仅有一个气室，气室仅用一种材料，制作简单，执行器用真空驱动，可靠性更高，工作时不会因负压太大而破裂，比正压驱动的执行器的寿命更长。

本发明是一种模块化的全柔性执行器，便于多个模块连接或者与其他柔性执行器结合，应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明的三维结构示意图；