[发明专利]一种折叠结构及基于该折叠结构的柔性驱动器

说明书

本发明提供了一种折叠结构及基于该折叠结构的柔性驱动器，涉及驱动设备，包括：呈三棱柱状的主体，由两个三角面、第一矩形面、第二矩形面和第三矩形面构成，两个所述三角面平行设置，在两个所述三角面的侧边分别与第一矩形面、第二矩形面和第三矩形面连接，所述第一矩形面上设置有第一内折痕，所述第一内折痕与第一矩形面的交点为点m，每个所述三角面沿三角面的角平分线设置有三条折痕，分别为第二折痕、第三折痕和第四折痕，所述第二折痕、第三折痕和第四折痕的交点为点n，点n与点m的连线为第五折痕，且第五折痕与第二折痕共线，所述第二折痕、第三折痕和第四折痕为内折痕，所述第五折痕为外折痕。

技术领域

本发明涉及驱动设备，特别涉及一种折叠结构及基于该折叠结构的柔性驱动器。

背景技术

在现有的柔性驱动器中，驱动器一般采用柔性材料制作，基于结构的各项异性，利用材料受流体压力后产生的形变达到驱动效果。由于流体各处压强相等，此种驱动器在各个方向都会产生形变，这些形变中，只有运动方向的形变是能起到有益效果的，其他方向的形变会对运动产生有害效果，这导致在运动方向所输出的力矩较小。

为了避免这些有害效果，现有技术方案一般采用在非运动方向进行加固，通过限制非运动方向的变形以降低这些有害效果，但这些举措对增大输出力矩的作用有限。而且，为了增大驱动器的作用范围，常将运动方向的材料弹性降的很低以增大变形，但这样做会导致柔性驱动器变得很脆弱，很容易损坏。

除此之外，现有驱动器由于采用全柔性材料制成，运动方向与运动位置不能精准控制，导致其在很多领域不能满足使用要求。在现有技术中，对于不同的运动情况(比如柔性机械爪在抓取不同)往往需要单独设计不同形状的驱动器，这无疑增加了设计成本与制造成本。此外，现有柔性驱动器还存在有运动范围较低，体积大，重量重等一系列问题。

发明内容

本发明提供了一种折叠结构，其目的是为了将非运动方向的变形力传递至运动方向，对运动起到增益效果。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种折叠结构，包括：

呈三棱柱状的主体，由两个三角面、第一矩形面、第二矩形面和第三矩形面构成，两个所述三角面平行设置，在两个所述三角面的侧边分别与第一矩形面、第二矩形面和第三矩形面连接，所述第一矩形面上设置有第一内折痕，所述第一内折痕与第一矩形面的交点为点m，每个所述三角面沿三角面的角平分线设置有三条折痕，分别为第二折痕、第三折痕和第四折痕，所述第二折痕、第三折痕和第四折痕的交点为点n，点n与点m的连线为第五折痕，且第五折痕与第二折痕共线，所述第二折痕、第三折痕和第四折痕为内折痕，所述第五折痕为外折痕。

优选的，所述点n相对于三角面向所述主体内部凹陷。

本申请还提供了一种柔性驱动器，包括前述的折叠结构，还包括：

所述主体由柔性材料制成，柔性驱动器还包括第一矩形分板a和第一矩形分板b，所述第一矩形分板a和第一矩形分板b设置在所述第一矩形面上，所述第一矩形分板a和第一矩形分板b关于第一内折痕对称设置，且第一矩形分板a和第一矩形分板b以第一内折痕进行转动；

所述第二矩形面和第三矩形面上设置有第二矩形板和第三矩形板，所述第二矩形板和第三矩形板与所述第二矩形面和第三矩形面形状配适，所述第二矩形板和/或第三矩形板上设置有注入孔，所述注入孔用于连通外接流体与主体；

两个所述三角面上分别设置有三角形分板a、三角形分板b、三角形分板c和三角形分板d，所述三角形分板a与三角形分板b关于第二折痕对称设置，所述三角形分板c和三角形分板d关于第五折痕对称设置。

优选的，所述三角形分板a、三角形分板b、三角形分板c和三角形分板d拼接后的三角形与三角面形状相同。