[实用新型]一种液动水陆两栖软体仿生致动器

说明书

一种液动水陆两栖软体仿生致动器，其特征在于：该致动器包括软体驱动型腔结构和不可伸缩柱结构；所述软体驱动型腔结构的底端面与不可伸缩柱侧表面相连接；本实用新型具有结构简单、安全系数高、研制成本低、维护成本低以及生产周期短等特点。本实用新型能够吸收水陆两栖生物的运动优点，环境适应性强，尤其在水下作业过程中，具有较高的驱动性能及稳定性能。本实用新型可以将多个致动单元相互拼接以改变整体的长度，实现不同要求的致动。另外，由于本实用新型采用液动型腔驱动，在水下作业过程中，可利用内外差压力补偿法，具体通过调整扇形囊腔结构内部与外部环境的压力情况，实现深海高压大潜深作业。

技术领域

本实用新型涉及机器人推进领域，具体为是一种液动水陆两栖软体仿生致动器。

背景技术

随着机器人的发展和进步，普通刚性机器人存在的劣势逐渐凸显，需要通过复杂的算法和控制方式改变每个关节的姿态来适应不同环境下的作业，具有安全系数低、环境适应性差、可靠性低、噪声大、结构复杂、零部件易磨损、维修成本高以及贴合度较差等缺点。与自然环境或与人类交互能力有限，已经不能完全满足社会的需求。

自然界生物柔软的身体、优良的灵活性和强大的环境适应性为软体机器人的发展提供了可靠依据，软体机器人可以模拟生物体的肌肉运动，具有无限多个自由度，能够表现出前所未有的柔顺性、安全性和敏捷性，并且环境适应性，机动性、运动平稳等方面优势突出。因此，软体仿生机器人是未来机器人领域的重要发展趋势。

目前，机器人致动器是机器人领域研究的热门方向，现存的刚性机器人致动器，表现出环境适应性较差、驱动效率低以及驱动系统过于复杂等缺点，需要进行改进。

实用新型内容

实用新型目的：

本实用新型提供一种液动水陆两栖软体仿生致动器，其目的是解决以往机器人致动器所存在的环境适应性较差、驱动效率低以及驱动系统过于复杂等问题。

技术方案：

一种液动水陆两栖软体仿生致动器，其特征在于：该致动器包括软体驱动型腔结构和不可伸缩柱结构；所述软体驱动型腔结构的底端面与不可伸缩柱侧表面相连接；

软体驱动型腔结构由多个囊腔结构组成，多个囊腔结构沿不可伸缩柱结构的长度方向依次布置，相邻的囊腔结构的内部之间相互连通。

软体驱动型腔结构为多个，多个软体驱动型腔结构布置在不可伸缩柱结构的不同侧面(如图1所示，不可伸缩柱结构为一截面为正方形的棱柱结构，多个软体驱动型腔结构布置在不可伸缩柱结构的三个不同侧面上，以控制直行和左右方向)。

相邻的软体驱动型腔结构之间的夹角α相同。即各个软体驱动型腔结构间的角度布置相同。

软体驱动型腔结构的囊腔结构为扇形囊腔结构。(如图1所示)

软体驱动型腔结构的底端长度L与不可伸缩柱结构的横截面边长相等。

软体驱动型腔结构的一个端面设置有通液孔，通液孔与软体驱动型腔结构的内部连通。

在不可伸缩柱结构内设置有压簧结构。所述压簧结构嵌入在不可伸缩柱结构的内部，增加本体强度、回复力以及回弹力。

软体驱动型腔结构的囊腔胀形壁A(即如图所示的侧壁)的厚度小于其余壁面厚度。

不可伸缩柱结构的横截面也可以为其他的等边几何图形，且不可伸缩柱结构的横截面边长等于囊腔结构横截面的底端宽度L。

压簧结构，嵌入在不可伸缩柱内部，压簧结构线径约为其直径1/15，压簧结构直径约为不可伸缩柱横截面边长的4/5，压簧结构长度约为不可伸缩柱长度的 9/10。

软体驱动型腔结构和一个不可伸缩柱结构构成一个致动单元，多个致动单元之间为能够拆卸的连接在一起；