[发明专利]一种单气源驱动的可重构软体机器人模块及机器人

说明书

一种单气源驱动的可重构软体机器人模块及机器人，它包括方位连接供气主体、主变形体和内置气路阀体；所述方位连接供气主体具有中空腔，所述主变形体为具有中通气路和沿气路环向均布设置的至少三个气腔；所述内置气路阀体包括壳体和控制阀，壳体为中空结构，壳体内布置有控制阀，壳体一侧具有与所述壳体的中空腔连通的气路通道接头和中心通道；所述主变形体一端面与所述方位连接供气主体的任意一个充气通道所在的表面密封连接，所述主变形体另一端面与所述壳体的一侧密封连接，气路通道接头与气腔密封连接并连通，中通气路与中心通道连通。本发明结构灵活、适应性好，增加了模块化机器人的环境柔顺性，极大地扩展了模块化机器人的应用范围。

技术领域

本发明涉及一种机器人及机器人模块，具体涉及一种单气源驱动的可重构的软体机器人模块及机器人。

背景技术

随着科技进步和社会发展，人们对机器人提出了更高的要求，作为一种具有高度互换性、灵活性的机器人形态，模块化机器人应运而生。模块化机器人由众多结构相同功能相近的模块单元组成，通过改变模块间的连接状态，可以便捷地组成多种构型的机器人，执行多种操作任务，满足多样化作业要求。而人们逐渐意识到纯刚性模块单元在环境柔顺适应方面的弊端。

发明内容

本发明为克服现有技术不足，提供一种结构灵活、适应性好的单气源驱动的可重构软体机器人模块及机器人。

本发明的技术方案是：

一种单气源驱动的可重构软体机器人模块，包括方位连接供气主体、主变形体和内置气路阀体；

所述方位连接供气主体具有中空腔，方位连接供气主体上设置有与所述中空腔连通的N个充气通道，N≥2，且N为整数；

所述主变形体为具有中通气路和沿气路环向均布设置有至少三个气腔的软质变形体；延伸于主变形体一端面的所有气腔端为封闭端，延伸于主变形体另一端面的所有气腔端为开口端；

所述内置气路阀体包括壳体和控制阀，壳体为中空结构，壳体内布置有控制阀，壳体一侧具有与所述壳体的中空腔连通的气路通道接头和中心通道，且气路通道接头、气腔和控制阀数量相一致；

所述主变形体一端面与所述方位连接供气主体的任意一个充气通道所在的表面密封连接，且中通气路与连接表面所在的充气通道连通，所述主变形体另一端面与所述壳体的一侧密封连接，气路通道接头与气腔密封连接并连通，中通气路与中心通道连通，所述控制阀控制气路通道接头与中心通道接通和关闭。

每个所述控制阀包括软质密封头、带有内螺纹的空心柱体、带有外螺纹的连接体、外壳和电机；外壳具有相对开口的两端，空心柱体、连接体和电机布置在外壳内，空心柱体滑动设置在外壳上，空心柱体一端固接有软质密封头，空心柱体另一端和连接体的一端螺纹连接，连接体的另一端与电机的输出轴连接，电机固装在外壳上，软质密封头能在外壳的一开口往复移动并能关闭和打开气路通道接头，所有外壳的另一开口由密封盖密封。

本发明相比现有技术的有益效果是

1、多个模块连接后仅需单个气源供气，简化了气动系统的复杂程度，避免了气动管路过多等问题，方便组装和拆卸。

2、采用软质材料作为主变形体，质量轻，成本低，运动灵活，可以更好地适应非结构化环境。

3、模块采用均一构型，可实现多模块连接，形成更加丰富的构型，完成复杂任务。

4、本发明将目标聚焦到模块化理念与软体机器人的结合上。软材料与模块化理念相结合，增加了模块化机器人的环境柔顺性，极大地扩展了模块化机器人的应用范围。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为内置气路阀体的爆炸图；

图3为连接供气主体的结构示意图；