[实用新型]流体致动器

说明书

本实用新型涉及流体控制技术领域，尤其是涉及一种流体致动器，包括多个容积可变的容腔，所述容腔之间通过连通腔连通，所述容腔和连通腔共同构成封闭的容质腔，所述容质腔内充满流体工质，多个所述容腔中至少一个形成致动腔，其余的所述容腔为执行腔，所述致动腔对应设置有致动单元，致动单元用于驱动致动腔产生容积变化而促使流体工质流入或流出各个执行腔，以控制执行腔的容积变化，可实现更少甚至单个致动单元驱动多个容腔的容积以特定规律或时序产生变化，进而对容腔外部流体或部件提供预定的致动效果，相较于多腔多致动单元，结构更为紧凑，易于实现更高程度的轻薄化和微小型化。

技术领域

本实用新型涉及流体控制技术领域，尤其是涉及一种流体致动器。

背景技术

伴随着科技的发展，流体控制技术在应用端愈来愈呈现多元化发展的趋势，由最初的工业生产、生物医疗、医疗保健产品应用逐步拓展至电子散热，便携式可穿戴设备领域、甚至在时下前沿的VR、AR、MR技术领域也能看到流体控制技术的身影。流体致动器作为流体控制技术的关键零部件，扮演着越来越重要的角色。流体致动器多利用流体非定常流动的历史过程及流动参数在时间-空间分布上的相位差等诸多因素的相互影响和制约来实现流动控制和改善流动特性。

阵列型多点控制流体致动器是流体致动器或构成流体泵的一种典型结构，通常都包含多个连通的腔体，每个腔体对应设置有一个致动单元。如，在压电驱动的阵列型分布式控制流体致动器中，致动单元即为压电振子，压电振子的振动变形促使对应的腔体容积产生变化，在封闭式流控系统中，可根据需求，通过控制各个压电振子的激励，来控制对应腔体产生体积变化，从而对外输出致动力及位移；在开放式流控系统中，如蠕动泵，通过匹配多个压电振子激励的时序性，造成相对应的多个泵腔容积变化的时序性，从而实现流体的连续单向泵送。如专利号为US20020184907A1《MEMS HEAT PUMPS FOR INTEGRATED CIRCUITHEAT DISSIPATION》所描述的结构形式，腔体以及腔体之间的连接通道构建于集成电路板上，每个腔体上都覆盖有压电振子，通过多腔压电振子的连续性时序振动，直接驱动散热流道内部的散热介质循环流动；又如专利CN110639075A《一种血液输送用压电蠕动泵》，结构上同样包含多个泵腔以及对应各个泵腔设置的压电振子，区别在于，压电振子不直接驱动泵腔内的流体，而是在压电振子与泵腔之间设置介质腔，介质腔与泵腔之间用柔性膜间隔开，压电振子振动引起介质腔内的介质产生体积流动，进而引起柔性膜的变形，同时传递压力，通过匹配多个压电振子激励的时序性，引起对应的柔性膜变形的时序性，同时传递压力，促成相对应的多个腔室容积变化的时序性，从而实现液体的连续泵送。上述结构形式，都包含多腔及多致动单元，每个致动单元都需要一个单独的激励控制，首先，无论是结构还是致动过程控制都较为复杂，同时，尺寸受多致动单元限制，轻薄化和微小型化程度有限；其次，制作成本高、功耗大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术中阵列型多点控制流体致动器存在的结构及致动过程控制复杂，轻薄化及微小型化程度不高，且成本高，功耗大的问题，提供一种流体致动器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种流体致动器，包括多个容积可变的容腔，所述容腔之间通过连通腔连通，所述容腔和连通腔共同构成封闭的容质腔，所述容质腔内充满流体工质，多个所述容腔中至少一个形成致动腔，其余的所述容腔为执行腔，且执行腔的数量≥1，所述致动腔对应设置有致动单元，致动单元用于驱动致动腔产生容积变化而促使流体工质流入或流出各个执行腔，以控制执行腔的容积变化，可实现更少甚至单个致动单元驱动多个容腔的容积以特定规律或时序产生变化，进而对容腔外部流体或部件提供预定的致动效果，相较于多腔多致动单元，结构更为紧凑，易于实现更高程度的轻薄化和微小型化，致动过程控制简单，通过匹配致动腔和执行腔的数量和布置形式，更易于实现阵列型多点控制，适用于当前VR、AR、MR触觉反馈、微型机器人的夹持、行走、搬运等流控过程及包含时序动作的微型阀的构建。

进一步包括所述执行腔的外壁部分或全部地构成为软膜，所述的软膜能够随流体工质流入或流出其所在的执行腔而变形。