[发明专利]具有织物皮肤与折纸骨骼的仿蠕虫气动式管道软体机器人

权利要求书

1.具有织物皮肤与折纸骨骼的仿蠕虫气动式管道软体机器人，用于管道系统，其特征在于，包括主体部分、进气管、气动管路系统和控制系统，所述主体部分包括主体致动器、前锚定器和后锚定器，所述主体致动器为不透气的机织物与硬质纸经层叠与粘结后利用折纸工艺折叠并粘结固定成手风琴风箱状的三维结构并用不透气的机织物将其两端开口完全覆盖并粘结密封；所述主体致动器内部形成气腔；所述主体致动器沿轴线方向的相邻两顶点间设有条状机织物制成的限制条带；所述主体致动器在与其轴线相垂直的平面内的投影面的外接圆的半径小于所述管道的内径；锚定器包括前锚定器和后锚定器，所述前锚定器和后锚定器的结构相同；所述锚定器为不透气的机织物与硬质纸经层叠与粘结后按照克雷斯林图案折叠成三维结构并用不透气的机织物将其两端开口完全覆盖并粘结密封；所述锚定器内部形成气腔；所述锚定器的各个侧面均粘贴有与所述侧面形状相似的硅胶层，所述硅胶层的外表面设有若干圆柱状凸块；所述锚定器在与其轴线相垂直的平面内的投影面的外接圆的半径与所述管道的内径相适应；所述前锚定器设于主体致动器前方，所述后锚定器设于主体致动器后方，所述主体致动器的轴线与所述锚定器的轴线共线；所述主体致动器前端面上设有第一磁铁组，所述第一磁铁组由若干磁铁组成，所述第一磁铁组的磁铁均匀分布在远离所述主体致动器轴线的位置；所述主体致动器后端面上设有第二磁铁组，所述第二磁铁组由若干磁铁组成，所述第二磁铁组的磁铁均匀分布在远离所述主体致动器轴线的位置；所述前锚定器的后端面上设有第三磁铁组，所述第三磁铁组由若干磁铁组成，所述第三磁铁组的磁铁数量与所述第一磁铁组的磁铁数量相等，所述第三磁铁组的磁铁与所述第一磁铁组的磁铁的位置一一对应并相互吸合连接；所述后锚定器的前端面上设有第四磁铁组，所述第四磁铁组由若干磁铁组成，所述第四磁铁组的磁铁数量与所述第二磁铁组的磁铁数量相等，所述第四磁铁组的磁铁与所述第二磁铁组的磁铁的位置一一对应并相互吸合连接；所述进气管包括第一进气管、第二进气管和第三进气管，所述第一进气管穿过所述后锚定器的后端面，所述第一进气管的前端位于所述后锚定器的气腔内，所述第一进气管的后端位于所述后锚定器的气腔之外并与所述气动管路系统相连接；所述第二进气管依次穿过所述后锚定器的后端面与前端面及所述主体致动器的后端面，所述第二进气管的前端位于所述主体致动器的气腔内，所述第二进气管的后端位于所述后锚定器的气腔之外并与所述气动管路系统相连接，所述第二进气管的处于所述后锚定器的后端面与前端面之间的部分设于所述后锚定器的气腔内；所述第三进气管依次穿过所述后锚定器的后端面与前端面、所述主体致动器的后端面与前端面及所述前锚定器的后端面，所述第三进气管的前端位于所述前锚定器的气腔内，所述第三进气管的后端位于所述后锚定器的气腔之外并与所述气动管路系统相连接，所述第三进气管的处于所述后锚定器的后端面与前端面之间的部分设于所述后锚定器的气腔内，所述第三进气管的处于所述主体致动器的后端面与前端面之间的部分设于所述主体致动器的气腔内；所述第一进气管与所述后锚定器的后端面之间、所述第二进气管与所述后锚定器的后端面与前端面及所述主体致动器的后端面之间、所述第三进气管与所述后锚定器的后端面与前端面、所述主体致动器的后端面与前端面及所述前锚定器的后端面之间均进行粘接使所述后锚定器、主体致动器和前锚定器的气腔密封；所述第二进气管位于所述后锚定器的后端面与前端面之间的部分的长度不小于所述后锚定器的最大长度，所述第三进气管位于所述后锚定器的后端面与前端面之间的部分的长度不小于所述后锚定器的最大长度，所述第三进气管位于所述主体致动器的后端面与前端面之间的部分的长度不小于所述主体致动器的最大长度。

2.如权利要求1所述的具有织物皮肤与折纸骨骼的仿蠕虫气动式管道软体机器人，其特征在于，所述机织物为PVC涂塑尼龙机织物。

3.如权利要求1所述的具有织物皮肤与折纸骨骼的仿蠕虫气动式管道软体机器人，其特征在于，所述圆柱状凸块在所述硅胶层外表面上的分布形式为，靠近硅胶层外边缘的凸块高度较小，靠近硅胶层中心的凸块高度较大；所述硅胶层为利用模具浇筑而成。

4.如权利要求1至3任一项所述的具有织物皮肤与折纸骨骼的仿蠕虫气动式管道软体机器人，其特征在于，所述气动管路系统包括空压机、真空泵、若干气压调节阀、若干电磁阀、若干四通管接头和若干气管，所述空压机、真空泵、气压调节阀和电磁阀经四通管接头和气管相连通。