[发明专利]一种气动软体执行装置

说明书

本发明提供了一种气动软体执行装置，能够实现多方向的弯曲以及伸长功能，具有较高的自由度和良好的柔顺性，可以对复杂深腔地形进行探测，还可以实现对不规则物体或者较大物体或较小物体的可靠抓取，包括外部约束管，在所述外部约束管内沿所述外部约束管的轴向设有连接管，在所述外部约束管内、环绕所述连接管设有至少三根沿所述外部约束管的轴向设置的充气软管，所述外部约束管的外周上间隔设置有束缚圈，所述外部约束管的两端分别设有端盖，其中一个所述端盖上设有分别与所述充气软管连通的充气孔。

技术领域

本发明涉及通用机械领域，具体为一种气动软体执行装置。

背景技术

传统的刚性执行装置在实现弯曲动作时需要多个铰链配合完成，结构比较复杂而且自由度有限，对不规则及易碎品的抓取存在很大问题，在操作刚性器械时安全隐患也是不可忽视的。

现有技术也有一些软体机器人，如公开号为CN107718021A、CN106965868A的发明专利中公开了的软体机器人装置，然而其结构都较为复杂 ，虽然其可以在一定程度上实现弯曲，然而其灵活度较差，不能实现多向弯曲，在面对复杂深腔地形进行探测时，现有的软体机器而且受其结构设计的影响，其自由度和柔顺性较差，难以实现伸长功能；同时现有的软体机器人，控制不便且形态单一，在处理不规则物体或者较大或较小物体时，难以实现预想的可靠抓取。

发明内容

针对现有技术中的存在的机器人自由度和柔顺性较差，难以实现多方向的弯曲、伸长功能以及抓取效果不好的问题，本发明提供了一种气动软体执行装置，能够实现多方向的弯曲以及伸长功能，具有较高的自由度和良好的柔顺性，可以对复杂深腔地形进行探测，还可以实现对不规则物体或者较大物体或较小物体的可靠抓取。

其技术方案是这样的：一种气动软体执行装置，其特征在于：包括外部约束管，在所述外部约束管内沿所述外部约束管的轴向设有连接管，在所述外部约束管内、环绕所述连接管设有至少三根沿所述外部约束管的轴向设置的充气软管，所述外部约束管的外周上间隔设置有束缚圈，所述外部约束管的两端分别设有端盖，其中一个所述端盖上设有分别与所述充气软管连通的充气孔。

进一步的，所述外部约束管、连接管、充气软管、端盖分别由硅橡胶制成。

进一步的，所述端盖和所述外部约束管之间通过液态硅橡胶连接实现密封。

进一步的，所述端盖的充气孔和所述充气软管的连接处通过液态硅橡胶连接实现密封。

进一步的，所述束缚圈为PE线缠绕制成。

进一步的，所述连接管沿所述外部约束管的中心轴设置。

进一步的，所述连接管为实心管。

本发明的气动软体执行装置，通过对充气软管进行充气，充气软管在压强的作用下会产生膨胀，并且外部约束管和束缚圈限制了径向膨胀，与此同时，在外部约束管内的其他充气软管和连接管的联合作用，限制了充气软管一边的轴向拉伸，从而实现装置的弯曲动作，通过对不同的软管充气可以实现多向弯曲，自由度高，执行装置整体由硅橡胶制成，柔顺性好，在对充气软管重启时，由于硅橡胶材料的超弹性特性，会产生各个方向的膨胀，在外部约束管和束缚圈的限制下，装置的径向膨胀受到约束，只能沿轴向释放所受到的压强，从而实现伸长的动作，可以对复杂深腔地形进行探测，通过两个或多个执行装置的配合可以很好的实现对易碎物品和不规则物体的抓取，本发明采用全软材料的硅橡胶制备，对易碎物品完全没有破坏性，而且随着调节气压的大小改变弯曲程度可以对不规则物体实现抓取，拥有较高的安全性，多个装置配合可以对某些特殊的较大或者较小的物体实现可靠抓取。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的K-K向的旋转后的剖视示意图；

图3为本发明的I-I向的扭曲后的剖视示意图。