[发明专利]一种负泊松比柔性缓冲液压缸

说明书

一种负泊松比柔性缓冲液压缸，包括：缸体、驱动杆、活塞、导向柱、油口、柔性机构、连接套；所述柔性机构为中空圆柱形态，缸体中设有驱动杆，驱动杆与活塞连接，活塞表面设有导向柱，所述柔性机构包括胞元，所述胞元包括：第一等腰梯形板、第二等腰梯形板、A方形块、B方形块、C方形块、D方形块、第一缺口式柔性铰链、第二缺口式柔性铰链、第三缺口式柔性铰链、第四缺口式柔性铰链、第一弯折式柔性铰链、第二弯折式柔性铰链。

技术领域

本发明涉及柔性机构领域，具体涉及一种负泊松比柔性缓冲液压缸。

背景技术

泊松比是结构变形的基本参数，在普通材料中的泊松比一般为正数，范围大多在0-0.5之间。当普通材料在沿一个方向受到拉伸时，其横截面会随着拉伸而收缩，然而负泊松比材料(拉胀材料)的横截面会随着拉伸而膨胀，如单晶体硫化矿、聚四氟乙烯(PTFE)和具有四面体的硅土。

受上述负泊松比材料物理性能的启发，国内外研究人员设计了许多不同的负泊松比结构。在负泊松比结构的轴向上受到压力作用时，会在轴向和径向同时产生收缩，且具有较好的回弹特性和抗断裂性能，在缓冲吸能、承压、防爆、调节机器人的空间尺寸等方面应用较为广泛。通常，负泊松比结构由特殊形状的胞元通过周期性叠加构成；

现有技术柔性机构和结构的具体不足如下：

1、现有技术的柔性机构，胞元都是完整的个体之间的连接，却没有考虑不同形态胞元之间的功能差异化，而如果用不同的胞元连接，不同结构形态之间的连接存在困难。

2、现有技术的胞元之间的连接就仅仅只是连接，却没有对连接进行细化处理，连接刚度、支撑性都无法保证。

3、现有技术的肋只是起到增加强度的作用，而对于受力方向、抗弯性能根本没有考虑。

4、现有技术的柔性机构应用时，都要额外借助连接机构与装置连接，适配性、可拆卸性能都没有考虑。

5、现有技术的液压缸柔性结构，往往只是缓冲垫，薄的话容易破损且效果不佳，厚的话损失了空间利用率。

6、现有技术柔性机构直接用于缓冲时，没有额外的导向机构，容易发生柔性机构在偏移受力方向上的不期待的变形。

7、现有技术的柔性机构的胞元，只利用弯曲变形提供缓冲力，而这种缓冲只是直线方向的变形力提供，效果只是单一力提供。

8、现有技术的柔性机构的胞元，大多是若干个相同的胞元通过线性叠加构成，难以实现更大强度的缓冲支撑。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提出同时解决上述多种问题的方案。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种负泊松比柔性缓冲液压缸，包括：缸体、驱动杆、活塞、导向柱、油口、柔性机构、连接套；所述柔性机构为中空圆柱形态，缸体中设有驱动杆，驱动杆与活塞连接，活塞表面设有导向柱，活塞运动过程中导向柱与柔性机构的中空内部结合或分离；所述柔性机构表面设有空洞，在柔性机构压缩状态下，所述油口的位置与所述柔性机构对应；所述柔性机构设置在所述连接套内；

所述柔性机构包括胞元，所述胞元包括：第一等腰梯形板、第二等腰梯形板、A方形块、B方形块、C方形块、D方形块、第一缺口式柔性铰链、第二缺口式柔性铰链、第三缺口式柔性铰链、第四缺口式柔性铰链、第一弯折式柔性铰链、第二弯折式柔性铰链；