[发明专利]一种非牛顿流体气动软体触手及其成型方法

权利要求书

1.一种非牛顿流体气动软体触手，其特征在于：包括三个触手和底盘组件，三个触手均布安装在所述底盘组件的底面上；

所述触手包括上部分致动腔体单元、中间应变限制层、下部分阻尼腔体单元以及非牛顿流体，所述上部分致动腔体单元的一端开设有与导气管相连的气孔，所述上部分致动腔体单元与中间应变限制层粘合连接后形成空腔，所述中间应变限制层的另一面与所述下部分阻尼腔体单元粘合形成封闭结构，该封闭结构内部注满所述非牛顿流体，所述非牛顿流体为淀粉与水按2:1的质量混合而成；

所述底盘组件包括中部开设有三通道的圆筒、底盘、水平固定气管的长方形通道、固定触手的固定架和卡环，与三个所述触手连通的三根导气管的另一端依次经过所述卡环、固定架、底盘和长方形通道最后由所述圆筒固定在一起并与驱动装置相连。

2.根据权利要求1所述的非牛顿流体气动软体触手，其特征在于：所述上部分致动腔体单元包括多个中空的半圆片，并排连接的多个所述半圆片的中间连通设置有与所述气孔连接的气道，所述半圆片的中空腔体为气腔；所述上部分致动腔体单元为硅胶材质，且各个所述半圆片之间留有间隙。

3.根据权利要求2所述的非牛顿流体气动软体触手，其特征在于：所述中间应变限制层的材质为硅胶，所述中间应变限制层呈连续的非字型，且所述中间应变限制层与所述上部分致动腔体单元的内侧面完全贴合。

4.根据权利要求3所述的非牛顿流体气动软体触手，其特征在于：所述下部分阻尼腔体单元包括侧翼和带有隔板的长方体空间，所述长方体空间被隔板均匀的划分为多个空腔，所述非牛顿流体容置于各个空腔中，所述长方体空间的两侧一体连接有所述侧翼，所述侧翼的形状与所述中间应变限制层的非字型侧翼相贴合；所述下部分阻尼腔体单元的材质也为硅胶。

5.一种非牛顿流体气动软体触手的成型方法，应用于权利要求1-4中任一项所述的非牛顿流体气动软体触手，其特征在于，包括上部分致动腔体单元成型、中间应变限制层成型、下部分阻尼腔体单元成型和触手的合模成型，

首先，上部分致动腔体单元的成型：利用3D打印机打印出致动腔体单元上模具和致动腔体单元下模具，所述致动腔体单元上模具包括上模具板面、气道板和若干半圆片，把搅拌好的硅胶倒入下模具的空腔中，然后盖好上模具，使上模具中的半圆片插入到下模具的圆弧腔中，使气道板压入下模具中隔板上的凹槽中，上下模具相结合后静待12小时拔模，形成具有气道和气腔的上部分致动腔体单元；

中间应变限制层的成型：利用3D打印机打印出应变限制层的模具，该模具为中间设置连续非字型凹槽的模具板面，将制作好的硅胶倒入模具中的非字型凹槽中，静待12小时后拔模，形成中间应变限制层；

下部分阻尼腔体单元成型：利用3D打印机打印出阻尼腔体单元上模具、阻尼腔体单元下模具和前后挡板，上模具为带有间隔长方体凸块和非字型侧翼的模板，下模具为中间设置有贯穿凹槽且凹槽两侧为凸台对称设置的非字型侧翼的模板，下模具的两侧翼两边还设置有挡板；把前后挡板通过胶水粘合在下模具的开口两端，把硅胶倒入下模具中，达到侧翼的最高平面后停止倒入，把上模具压入下模具中，静待12小时后拔模，形成具有两侧翼且中间为带有隔板的长方体空间的下部分阻尼腔体单元；

触手的合模成型：把拔模后的下部分阻尼腔体单元再次装入下部分下模具中，把制作好的非牛顿流体均匀倒入长方体空间的4个腔内并由隔板隔开；把中间应变限制层放在装有非牛顿流体的下部分阻尼腔体单元上，下部分阻尼腔体单元的侧翼与中间应变限制层对齐，此时下模具的两侧挡板高于中间应变限制层，往下部分下模具中倒入硅胶静待12小时，中下部分粘合完成；最后把上部分致动腔体单元放在中下结合部分的中间表面上，对齐后倒入硅胶，等待12小时后拔模，合模完成。