[发明专利]一种软机器人的致动器及其制造方法、制造装置

说明书

本发明涉及太阳能光伏设备技术领域，尤其涉及一种软机器人的致动器及其制造方法、制造装置。该致动器包括与太阳能电池板连接的主壳体，主壳体的内部分别设有横向气室对和纵向气室对，横向气室对和纵向气室对分别均匀的围绕在主壳体的轴线外，且横向气室对与纵向气室对之间间隔排布；其中，横向气室对和纵向气室对分别通过充气膨胀驱动主壳体发生横向弹性变形和纵向弹性变形，以分别实现主壳体的横向弯曲和纵向弯曲，则该致动器不仅能带动太阳能电池板跟踪太阳位置，又能分别控制纵向弯曲与横向弯曲，以减少控制难度，提高控制精度，相较于固定式太阳能发电系统，该致动器的应用可以大幅度提高太阳能发电系统的采光能力，提高光电转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏设备技术领域，尤其涉及一种软机器人的致动器及其制造方法、制造装置。

背景技术

目前，我国太阳能发电装置主要有定点式太阳能发电装置和跟踪式太阳能发电装置两大种类。理论表明：与定点式太阳能电池板相比，跟踪式太阳能电池板的能量接受率可相对提高35％，因此研究跟踪式的太阳能发电装置对于开发太阳能具有重要意义。

传统的太阳能追踪系统多采用直流电机和液压活塞等刚性机械机构驱动，然而复杂的机械机构不仅大大增加了装置的质量，也增加了生产成本和维护成本。

软机器人属于机器人领域，其包括柔性自适应抓持器和致动器，以使机器人能够以与人相似的方式与物体相互作用，因此，将软机器人应用到太阳能追踪系统中，更有利于精确跟踪太阳位置。

从跟踪太阳位置的角度来看，软机器人的致动器具有至少两个弯曲方向，其一是控制太阳能电池板俯仰角(即太阳能电池板所在平面法线与水平面之间的夹角)大小的纵向弯曲，另一个是控制太阳能电池板偏航角(即太阳能电池板所在平面法线在当地水平面的投影与正北方之间的夹角)大小的横向弯曲。传统软机器人致动器装置由于结构设计的不足，难以做到纵向弯曲与横向弯曲分别控制。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种软机器人的致动器及其制造方法、制造装置，该致动器能够分别控制纵向弯曲和横向弯曲。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种软机器人的致动器，包括与太阳能电池板连接的主壳体，所述主壳体的内部分别设有横向气室对和纵向气室对，所述横向气室对和纵向气室对分别均匀的围绕在所述主壳体的轴线外，且所述横向气室对与纵向气室对之间间隔排布；其中，所述横向气室对和纵向气室对分别通过充气膨胀驱动所述主壳体发生横向弹性变形和纵向弹性变形，以分别实现所述主壳体的横向弯曲和纵向弯曲。

进一步的，所述横向气室对和纵向气室对分别包括成对设置的气室，每对气室分别对称的排布在所述主壳体的轴线两侧，且所述横向气室对的气室与所述纵向气室对的气室之间间隔排布，各个所述气室之间相互隔离。

进一步的，各个所述气室的一端通过充气口贯通连接在所述主壳体的底部，且另一端与所述主壳体的顶部不贯通。

进一步的，所述主壳体的顶部设有用于连接所述太阳能电池板的连接平台，底部同轴安装有座体；所述座体的内部分别设有多条充气通道，各条所述充气通道分别通过充气口与所述横向气室对和纵向气室对逐个连通。

进一步的，每两条所述充气通道分别对称的排布在所述座体的轴线两侧，且各条所述充气通道之间相互隔离。

进一步的，所述主壳体的底部通过支撑平台与所述座体同轴连接。

本发明还提供了一种用于制造如上所述的致动器的制造方法，包括以下步骤：

分别组装主体模具和座体模具，并利用胶泥分别填堵模具缝隙，其中，所述主体模具内分别设有多个内芯，多个所述内芯对称布置在所述主体模具的轴线两侧，且与所述主体模具的内壁之间不接触；