[发明专利]驱动系统及具有其的软体机器人

说明书

本发明提供一种驱动系统及具有其的软体机器人，驱动系统包括：壳体部，壳体部包括外壳体和内壳体，外壳体包括筒体和端盖，筒体具有第一容纳腔，内壳体设置在第一容纳腔内，且内壳体的端面与端盖之间密封，内壳体具有第二容纳腔；活塞组件，活塞组件位于外壳体和内壳体之间，将第一容纳腔分隔为第一腔室和第二腔室，外壳体上设置有与第一腔室连通的第一出气口和第一进气口、以及与第二腔室连通的第二出气口和第二进气口；移动组件，移动组件可移动地设置在第二容纳腔内，并与活塞组件磁吸耦合，以带动活塞组件移动；驱动机构，驱动机构与移动组件连接，并驱动移动组件移动。该驱动系统更加轻量化且结构更加紧凑。

技术领域

本发明涉及柔性设备技术领域，尤其涉及一种驱动系统及具有其的软体机器人。

背景技术

软体机器人是一种区别于传统刚性机器人的柔性执行单元，软体机器人不仅可以适应传统机器的单一重复的作业方式，而且可以适应新型的高兼容性方式，解决刚性机器人已经逐渐无法适应复杂作业环境中的高度柔性化需求的问题。相较而言，软体机器人因其自身的材料与结构特性而对作业环境和作业对象具有更好的适应性，并且在人机协作的过程中发生碰撞时可以更好地保护自身及协作人员的安全。

目前的软体机器人大多通过气动方式驱动，其驱动系统通常由电磁阀、减压阀、真空发生单元等组成，利用外部压缩空气源作为驱动。这种驱动系统一般体积大，真空产生噪声大，且输出稳定性受输入的压缩空气源波动影响较大。多用在具有压缩空气源供应的固定作业场景中，无法适应例如实验室或者教学场景的小型化需求以及搭载移动平台的移动端应用，应用场景较为局限。

因此，如何脱离外部气源的束缚，并实现轻量化成为了现有的软体机器人的驱动系统亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的驱动系统及具有其的软体机器人，以实现驱动系统轻量化且无需外部气源。

本发明提供一种驱动系统，包括：壳体部，壳体部包括外壳体和内壳体，外壳体包括筒体和端盖，筒体具有第一容纳腔，内壳体设置在第一容纳腔内，且内壳体的端面与端盖之间密封，内壳体具有第二容纳腔；活塞组件，活塞组件位于外壳体和内壳体之间，将第一容纳腔分隔为第一腔室和第二腔室，外壳体上设置有与第一腔室连通的第一出气口和第一进气口、以及与第二腔室连通的第二出气口和第二进气口；移动组件，移动组件可移动地设置在第二容纳腔内，并与活塞组件磁吸耦合，以带动活塞组件移动；驱动机构，驱动机构与移动组件连接，并驱动移动组件移动。

本发明提供的驱动系统，内壳体设置在外壳体内，用于在外壳体的第一容纳腔内分隔出供移动组件移动的第二容纳腔。由于移动组件和活塞组件磁吸耦合，使得移动组件在移动的过程中可以通过磁力使活塞组件跟随其一起运动，这样就实现了移动组件和活塞组件的跨壁连接。由于活塞组件设置在外壳体内，并将第一容纳腔分割为第一腔室和第二腔室，使得活塞组件在移动过程中第一腔室和第二腔室的容积产生变化，而使得其中一个腔室向外排出气体。这样在活塞组件往复运动过程中就可以实现稳定的压力输出，因而不需要依赖外部压缩空气源，而且使得整体的体积更小。

可选地，为了实现对第一容纳腔的分隔和与移动组件的跨壁连接，活塞组件包括活塞主体和第一磁性结构，活塞主体套设在内壳体上，第一磁性结构嵌设在活塞主体内。

如此设置，活塞组件可以确保分隔出第一腔室和第二腔室，第一磁性结构可以用于与移动组件磁吸耦合。

可选地，为了防止外部磁场干扰，第一磁性结构包括第一永磁体和阻止第一永磁体内部磁通流失的第一导磁体，第一导磁体和第一永磁体相间设置。

如此设置，第一导磁体可以防止第一永磁体中的内部磁通流失，并避免外部磁场干扰。

可选地，为了提升密封性，活塞主体上设置有开口朝向外壳体的密封槽，驱动系统还包括密封结构，密封结构嵌入密封槽。