[发明专利]一种双气缸正负压双模式气泵

说明书

本发明公开了一种双气缸正负压双模式气泵，包括本体、第一气缸、第二气缸、无刷电机、偏心块、轴承以及后盖板等，无刷电机带动偏心块转动，为第一气缸和第二气缸提供气体增压和减压的水平力矩，使外界大气进入第一气缸和第二气缸内，或者第一气缸和第二气缸内的压缩气体向外界大气排出，从而形成所述气泵稳定的正压和负压两种模式输出。第一气缸和第二气缸在本体上对称分布，工作同步，在不改变行程的基础上提高空气的压缩量，提高气泵进气、压缩、排气过程的效率；同时，对于偏心块的偏载转动，互为补偿，改善了偏振受力情况，改善了电机的动平衡性，降低噪音，同时也提高了无刷电机和气泵的使用寿命。

技术领域

本发明属于气源设备，以及面向气动人工肌肉和气动驱动器等正负压输入技术领域，特别涉及一种双气缸正负压双模式气泵。

背景技术

气动人工肌肉(Pneumatic Artificial Muscle，简称PAM)是一种柔性的驱动器，由于其具有重量轻、柔性高、使用方便等优点，在医疗康复、机器人等领域的应用日益深入。近年来，随着假肢、外骨骼、仿生机器人以及软体机器人等领域研究的突飞猛进，上述领域对气动人工肌肉在快速响应、输出力(力矩)等方面提出了更高的要求。气动人工肌肉的阈值、快速响应、以及输出力(力矩)等方面的特性，除了自身材料因素和结构设计之外，还有赖于同时具备高气压(正压或者负压)、大流量以及具有快速响应特性的气源支持。再有，假肢、外骨骼、仿人机器人的技术领域对气源的体积和质量也提出了更高的要求，气源小型化和轻质量化已成新的发展趋势。虽然目前有高科技公司、研究机构和相关学者已经研究出具有小型化和轻质量化的新型气泵，如，中国发明专利CN 109268236 A提出的微型气泵，以及中国发明专利(CN 209041080 U)提出的一种双头大流量气泵，但是距机器人领域对气泵在高气压(正压或者负压)、大流量、正负压双模式等方面提出高要求仍有较大差距。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种双气缸正负压双模式气泵，包括本体、第一气缸、第二气缸、无刷电机、偏心块、轴承以及后盖板等，所述无刷电机带动所述偏心块转动，为所述第一气缸和所述第二气缸提供气体增压和减压的水平力矩，使外界大气进入所述第一气缸和所述第二气缸内，或者所述第一气缸和所述第二气缸内的压缩气体向外界大气排出，从而形成所述气泵稳定的正压和负压输出。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下。

本发明第一方面提供了一种双气缸正负压双模式气泵包括：本体、第一气缸、第二气缸、驱动装置、第一偏心块、第二偏心块、轴承，以及后盖板；

所述本体是所述气泵的安装载体，为所述第一气缸、所述第二气缸、所述偏心块、所述轴承、所述无刷电机以及所述后盖板提供固定框架；

所述驱动装置是所述气泵的动力组件，为所述第一气缸、所述第二气缸提供增压和减压的动力；

所述第一气缸和所述第二气缸是所述气泵中产生并输出正压和负压气体流量的部件；

所述第一偏心块和第二偏心块分别与所述第一气缸和第二气缸可操作地连接，为所述第一气缸和所述第二气缸提供气体增压和减压的水平力矩；

所述驱动装置能够带动所述第一偏心块和第二偏心块转动，为所述第一气缸和所述第二气缸提供气体增压和减压的水平力矩，使外界大气进入所述第一气缸和所述第二气缸内，或者使所述第一气缸和所述第二气缸内的压缩气体向外界大气排出，从而形成所述气泵稳定的正压和负压输出。

优选地，所述第一气缸包括第一连杆、第一缸筒、第一压盖、第一皮碗、第一进出气口组件，以及第一缸筒密封圈；

所述第二气缸包括第二连杆、第二缸筒、第二压盖、第二皮碗、第二进出气口组件，以及第二缸筒密封圈；

优选地，所述第一气缸和所述第二气缸在所述本体上基本对称分布。