[发明专利]一种三自由度软机器人及其驱动方法

权利要求书

1.一种三自由度软机器人，包括移动组件和驱动组件；其特征在于：所述的移动组件包括移动壳、基座、第一移动座、第二移动座、第三移动座、第四移动座、导向轴、第一滚筒和第二滚筒；基座固定在移动壳内；所述的基座上支承有四个第一滚筒；四个第一滚筒沿基座中心轴线的周向均布；第一移动座、第二移动座、第三移动座、第四移动座均设置在基座上且沿基座中心轴线的周向均布；第一移动座、第二移动座、第三移动座、第四移动座上均支承有第二滚筒；四个第一滚筒与四个第二滚筒分别对齐；第一滚筒的轴线与对应第二滚筒的轴线相互平行；

所述的驱动组件包括固定壳、换向阀、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、卷筒、第一溢流阀、第二溢流阀、气源和条状气管；四根卷筒均支承在固定壳上，且与四根第二滚筒分别对应；四根卷筒由第一电机、第二电机、第三电机、第四电机分别驱动；条状气管的进气端安装有气嘴；四根条状气管的进气端均与固定壳固定，绕卷端分别缠绕在四根卷筒上；四根条状气管分别穿过对应的第一滚筒与第二滚筒之间的缝隙，并绕过对应的第二滚筒；所述第一溢流阀的进气口与气源的出气口连通；换向阀的进气口与气源的出气口连通，回气口与第二溢流阀的进气口连通，工作气口与四根条状气管上的气嘴均连通。

2.根据权利要求1所述的一种三自由度软机器人，其特征在于：所述的第一移动座、第二移动座、第三移动座、第四移动座均与基座构成滑动副；第一移动座、第二移动座、第三移动座、第四移动座的滑动方向与对应的第二滚筒的轴线方向垂直；基座上开设有与第一移动座、第二移动座、第三移动座、第四移动座分别对应的四个螺纹孔；四根调节螺栓分别穿过第一移动座、第二移动座、第三移动座、第四移动座，并与四个螺纹孔分别螺纹连接；四根调节螺栓的轴线与第一移动座、第二移动座、第三移动座、第四移动座的滑动方向分别平行。

3.根据权利要求1所述的一种三自由度软机器人，其特征在于：所述的第一电机、第二电机、第三电机、第四电机均固定在固定壳上，且输出轴与四根卷筒分别固定。

4.根据权利要求1所述的一种三自由度软机器人，其特征在于：所述的条状气管为两端封闭的橡胶管。

5.根据权利要求1所述的一种三自由度软机器人，其特征在于：所述的换向阀采用型号为3V210-08的二位三通的电磁阀。

6.如权利要求1所述的一种三自由度软机器人的驱动方法，其特征在于：包括前后驱动方法和偏转驱动方法；

前后驱动方法具体如下：

当需要移动组件前进时，换向阀切换至四根条状气管与气源连通的状态，实现对四个条状气管的同步充气；同时，第一电机、第二电机、第三电机、第四电机同步正转，释放条状气管；四根条状气管膨胀推动移动组件前进；

当需要移动组件后退时，换向阀切换至四根条状气管与第二溢流阀连通的状态；第一电机、第二电机、第三电机、第四电机同步反转，使得四根条状气管分别缠绕上四根卷筒；使得四根条状气管拉动移动组件后退；四根条状气管内的气体通过对应的第二溢流阀释放；第二溢流阀保持四根条状气管内的气压稳定，使得条状气管的放气的过程中保持紧绷；

偏转驱动方法如下：

步骤一、四个换向阀切换至四根条状气管均与气源连通的状态；

步骤二、若移动组件需要向左偏转，则第三电机正转，第四电机反转，使得与第三电机对应的条状气管被释放，与第四电机对应的条状气管缠绕上对应的卷筒，使得移动组件向左偏转；

若移动组件需要向右偏转，则第四电机正转，第三电机反转，使得与第四电机对应的条状气管被释放，与第三电机对应的条状气管缠绕上对应的卷筒，使得移动组件向右偏转；

若移动组件需要向上偏转，则第二电机正转，第一电机反转，使得与第二电机对应的条状气管被释放，与第一电机对应的条状气管缠绕上对应的卷筒；使得移动组件向上偏转；

若移动组件需要向下偏转，则第一电机正转，第二电机反转，使得与第一电机对应的条状气管被释放，与第二电机对应的条状气管缠绕上对应的卷筒；使得移动组件向下偏转。