[发明专利]一种真空驱动的基于剪刀机构的执行器

说明书

本发明公开了一种真空驱动的基于剪刀机构的执行器,属于真空驱动执行器技术领域，将传统机构中的剪刀机构引入软体执行器领域，有直线和曲线两种形式，可以根据不同的工作环境进行调整，从而适应多种工作环境。该执行器包括外薄膜和剪刀机构骨架，所述外薄膜包覆于剪刀机构骨架外部并与剪刀机构骨架固定连接，所述外薄膜上设置有气动接头。本发明具有较高的稳定性、收缩形和安全性。

技术领域

本发明涉及真空驱动执行器技术领域，更具体地说，它涉及一种真空驱动的基于剪刀机构的执行器。

背景技术

近年以来，软体机器人领域不断发展并吸引了一大批研究人员的关注与重视，针对不同的领域如服务机器人、医疗器械和可穿戴设备等领域有各种类型的软体执行器被设计发明出。软体执行器的主要特点有：比起传统机构与人类的交互过程相对安全，软体执行器的柔性、适应性高可以适应更加复杂的环境。目前的软体执行器可以通过热能、电能、气压、液压、真空等方式驱动，而真空驱动比起其他的驱动方式具有更高的稳定性、收缩形、安全性。

目前，已经有多个研究团队研究出多种典型的真空驱动软体执行器，但还没有将剪刀机构引入真空驱动软体执行器领域的例子。且现有的各类执行器基本都需在特定的条件下，针对特定的工作需求工作，对工作环境的适应能力不强。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，将传统机构中的剪刀机构引入软体执行器领域，提供了一种高效、可输出大输出力、可调整运动轨迹的真空驱动的基于剪刀机构的执行器。

本发明采用的技术方案如下：

一种真空驱动的基于剪刀机构的执行器，包括外薄膜和剪刀机构骨架，所述外薄膜包覆于剪刀机构骨架外部并与剪刀机构骨架固定连接，所述外薄膜上设置有气动接头。

进一步的，所述剪刀机构骨架可以是若干个铰接连接的剪刀单元组成，所述剪刀单元包括上下方各两块交叉设置的骨节板，上下方所述骨节板均平行对应，上方两块所述骨节板两端及交叉处与下方所述骨节板对应处之间均设置有碳纤维轴，所述骨节板上与碳纤维轴对应处均设置有铰接螺钉连接；前后相连的所述剪刀单元之间共用两根碳纤维轴连接。

进一步的，所述骨节板是薄片型板材。

进一步的，所述剪刀机构骨架还可以是两个多角折板插接组成，所述多角折板由矩形薄片弯折而成，且多角折板交接处设有互相配合的开口，两个所述多角折板通过开口交叉插接连接。

进一步的，所述外薄膜为柔性的不透气薄膜。

进一步的，所述气动接头向外插接设有气管。

与现有技术相比，本发明具有的优点为：

1.本发明将传统机构运用真空驱动，能在输出端产生大输出力，整体机构能通过调整剪刀机构的骨架结构来获得直线或曲线形式的运动轨迹来应对不同的工作需求，还能根据不同的使用条件选择包覆骨架的柔性薄膜的材料。

2.本发明采用真空驱动，抽气变形后机构整体体积减小，对于环境的适应能力更强，且比起其他驱动形式如气压式的安全性更高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例一的整体结构示意图；

图2是本发明实施例一的剪刀单元结构示意图；

图3是本发明实施例一直线运动时剪刀机构骨架的结构连接示意图；

图4是本发明实施例一曲线运动时剪刀机构骨架的结构连接示意图；

图5是本发明实施例二的整体结构示意图；