[发明专利]一种可变刚度软体执行器系统及控制方法

权利要求书

1.一种可变刚度软体执行器系统，其特征在于，包括至少一个软体执行器(1)，其包括硅胶主体(121)，以及设置其上的双螺旋结构的纤维线(122)、真空腔(123)和气腔(124)；

所述双螺旋结构的纤维线(122)设置在硅胶主体(121)的外壁上，真空腔(123)沿硅胶主体(121)轴向设置并圆周均布，真空腔中填充有柔性填充物，多个气腔(124)沿硅胶主体(121)的轴向设置并圆周均布在真空腔的外侧；

所述气腔(124)与充气泵(5)连接，并且多个气腔(124)中的气压单独控制，真空腔(123)与真空泵连接。

2.根据权利要求1所述的一种可变刚度软体执行器系统，其特征在于，所述填充物为金属丝或固体粉末。

3.根据权利要求1所述的一种可变刚度软体执行器系统，其特征在于，所述硅胶主体(121)的一端设置有用于对气腔和真空腔密封的执行器顶部连接件(14)，另一端设置有执行器底部连接件(15)；

所述执行器底部连接件(15)上设置用于与气腔和真空腔密封配合的气腔连接结构(151)和真空腔连接结构(152)，气腔连接结构(151)上设置有用于连接气路的气腔气体通道(156)，真空腔连接结构(152)上设置有用于真空管的真空腔气体通道(155)。

4.根据权利要求3所述的一种可变刚度软体执行器系统，其特征在于，所述软体执行器(1)为多个，多个软体执行器(1)呈线性排布，相邻两个软体执行器通过套筒连接；

所述执行器底部连接件(15)和执行器顶部连接件(14)上均设置有与套筒配合的配合部，套筒的一端与一个软体执行器(1)的执行器顶部连接件(14)连接，套筒的另一端与相邻的软体执行器(1)的执行器底部连接件(15)连接。

5.根据权利要求4所述的一种可变刚度软体执行器系统，其特征在于，首端的软体执行器(1)的端部连接有固定底座(16)，末端的软体执行器(1)的端部设置有末端连接结构(11)，末端连接结构(11)中设置有图像获取装置。

6.根据权利要求3所述的一种可变刚度软体执行器系统，其特征在于，所述软体执行器的端部设置有姿态传感器(141)。

7.根据权利要求3所述的一种可变刚度软体执行器系统，其特征在于，所述软体执行器(1)、执行器顶部连接件(14)和执行器底部连接件(15)上均设置有管线孔。

8.根据权利要求1所述的一种可变刚度软体执行器系统，其特征在于，所述气腔通过气管与第一电磁阀连接，第一电磁阀与充气泵(5)连接，第一电磁阀的控制端与第一继电器连接；

所述真空腔通过真空管与第二电磁阀连接，第二电磁阀与真空泵连接，第二电磁阀的控制端与第二继电器连接；

第一继电器和第二继电器分别与控制单元连接。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的可变刚度软体执行器系统的控制方法，其特征在于，控制软体执行器中的气腔中气压，当三个气腔中的气压相同时，控制软体执行器处于直线状态，当三个气腔中的气压不相同时，软体执行器发生弯曲，弯曲方向为气压大的气腔的反方向。

10.根据权利要求9所述的可变刚度软体执行器系统的控制方法，其特征在于，对真空腔抽真空，真空腔对柔性填充物挤压，使软体执行器保持在当前状态。