[发明专利]一种用于抗震救灾的充气动力自生长装置

权利要求书

1.一种用于抗震救灾的充气动力自生长装置，其特征在于：包括：本体、压力囊体和尖端载荷；

所述压力囊体一端连接本体，实现伸缩；尖端载荷与其连接电线从压力囊体的中空部分穿过，并置于本体外；并将压力囊体向外翻折后，将边缘部分固定在本体上；

所述压力囊体为中空、双层的软体结构；两层分别为内层和外层；所述内层和外层部分区域固定连接，使得非连接区域形成空腔，所述空腔的数量需与方向控制腔室夹持块（6）数量相同；

所述空腔中带有柔性齿条（20）结构；需保证空腔未通气时，两柔性齿条处于啮合状态；暂停或减缓对直行腔室的供气，同时开启所需转向方向相反的方向控制腔室的气路管线进行供气；此时，方向控制腔室内原本啮合的柔性齿条会垂直脱开，并在方向控制腔室的膨胀作用下发生错动；随后，停止对方向控制腔室的供气并保压，恢复对直行腔室的供气；此时，在直行腔室的膨胀作用下柔性齿条会产生不对称啮合，其弹性力会驱动压力囊体向相对方向弯曲，并保证其他部位不受影响。

2.如权利要求1所述的一种用于抗震救灾的充气动力自生长装置，其特征在于：所述本体包括：外壳（1）、保持架（2）、囊体导向与回卷装置（3）和囊体夹持装置（4）；囊体夹持装置（4）、囊体导向与回卷装置（3）中的传动轴（10）、囊体收纳轮（9）和收纳轮轴（8）固定于形状适配的保持架（2）中；然后整体置于外壳（1）中；

囊体夹持装置（4）由一个直行腔室夹持块（7）、多个方向控制腔室夹持块（6）、紧固环（5）和密封垫圈组成；多个方向控制腔室夹持块（6）安装在直行腔室夹持块（7）周围，并通过紧固环（5）和密封垫圈固定；直行腔室夹持块（7）带有用于配合方向控制腔室夹持块的凸台，所述凸台中心开设有用于囊体穿行的通气孔A，凸台周围开设与通气孔B连通的孔；所述方向控制腔室夹持块（6）上开设有通气孔B；

囊体导向与回卷装置（3）包括：伺服电机（11）、传动轴（10）、囊体收纳轮（9）和收纳轮轴（8）；传动轴（10）通过齿轮与带有轮齿的囊体收纳轮（9）与伺服电机（11）啮合，以形成传动；气囊安装于囊体收纳轮（9）和收纳轮轴（8）之间。

3.如权利要求1所述的一种用于抗震救灾的充气动力自生长装置，其特征在于：所述尖端载荷为用于探测的元器件，形状配合囊体尖端。

4.采用如权利要求2所述的一种用于抗震救灾的充气动力自生长装置来实现探测的方法，其特征在于：压力囊体为一条分为条空腔的薄膜软管，通过外翻展开；直行腔室夹持块（7）的中央通路主要为囊体外翻提供空间；充气前整体收卷至本体内的囊体收纳轮（9）上，两端分别固定于本体的夹持装置（4）与囊体收纳轮（9）；囊体外翻时，内外层之间的密闭空间作为直行腔室（18），并与本体形成压力控制回路，随着压力囊体内介质压力的增大，囊体从直行腔室夹持块中部的通气孔A向外翻出生长，并推动尖端载荷保持在囊体尖端并向前运动；由于充气囊体具备较高的柔性且已展开部分与环境保持相对静止，对于尺寸小于囊体直径的空隙与通道仍具有一定的通行能力。