[发明专利]一种新型软体电液驱动结构及一种穿戴系统

说明书

本发明公开了一种新型软体电液驱动结构，包括驱动层、上层电极、空腔层、首层介电层、下层电极及基底层；所述空腔层为具有预设厚度的环形结构，所述驱动层及所述基底层分别固定连接于所述空腔层的上下表面，三者形成为一个内部为封闭空腔的整体结构，所述封闭空腔内装有绝缘液体介质；所述上层电极为环形结构，粘接于所述驱动层的下表面；所述下层电极粘接于所述基底层的上表面；所述上层电极及所述下层电极均可接入外部电源；所述上层电极及所述下层电极为均为柔性电极。本发明可以解决现有的软体驱动结构中存在的驱动力不足、驱动位移较小、驱动器尺寸庞大、结构中带有刚性器件以及通电后存在安全问题等缺点。

技术领域

本发明涉及柔性驱动器技术领域，尤其涉及一种新型软体电液驱动结构及一种穿戴系统。

背景技术

随着科学技术的发展，仿生机器人、触觉反馈、软体抓手、医疗康复领域以及虚拟现实技术领域等对于驱动器技术的发展提出了更高的要求，传统的驱动器多采用刚性结构，通过齿轮连杆等结构实现驱动和传动，体积大，不可变形，生物亲和性不好且工作时存在噪声。软体驱动器的出现为以上领域的发展提供了新的方向。我们提出一种软体驱动器结构，可以利用此种结构制成各种形状的软体驱动器适用于输出力和位移的场景中。

现有软体驱动器一般采用介电弹性体、水凝胶等软物质组成，采用电、气等方式驱动，但是采用高电压驱动仍需要解决驱动器击穿以及人体触电等安全问题；气体驱动需要解决庞大的气源设备以及复杂的控制阀等不足。也有些现有技术采用电液压原位结构实现驱动，但受限于结构阻力较大，驱动力和输出位移仍然很小，难以满足实际应用的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种新型软体电液驱动结构，可以解决现有的软体驱动结构中存在的驱动力不足、驱动位移较小、驱动器尺寸庞大、结构中带有刚性器件以及通电后存在安全问题等缺点。

本发明是通过以下技术方案实现的发明目的，一种新型软体电液驱动结构，包括驱动层、上层电极、空腔层、首层介电层、下层电极及基底层；所述空腔层为具有预设厚度的环形结构，所述驱动层及所述基底层分别固定连接于所述空腔层的上下表面，三者形成为一个内部为封闭空腔的整体结构，所述封闭空腔内装有绝缘液体介质；所述上层电极为环形结构，粘接于所述驱动层的下表面；所述下层电极粘接于所述基底层的上表面；所述上层电极及所述下层电极均可接入外部电源；所述上层电极及所述下层电极为均为柔性电极；所述首层介电层为采用介电材料制成，粘接于所述上层电极下表面或所述下层电极上表面。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以有以下进一步的改进方案。

进一步，所述首层介电层将所述上层电极或所述下层电极完全遮住。

进一步，还包括可接入电源的环形结构的中间层电极，所述中间层电极设于所述上层电极和所述下层电极之间将所述封闭空腔分隔成上下两个互相连通的腔体。

进一步，所述软体电液驱动结构还包括环形结构的中间介电层，所述中间层电极粘接于所述中间介电层的下表面，所述首层介电层粘接于所述下层电极上表面。

进一步，所述中间介电层的边缘嵌入所述空腔层内部。

进一步，所述中间介电层嵌入所述空腔层的部分设有若干通孔。

进一步，所述中间层电极有多个，间隔设置于所述上层电极和所述下层电极之间，每层所述中间层电极均粘接于一层中间介电层下表面。

进一步，所述软体电液驱动结构的外形结构为圆形或多边形结构。

进一步，所述软体电液驱动结构还包括流道及驱动腔，所述驱动腔通过所述流道与所述封闭空腔连通。

本发明所提供的一种新型软体电液驱动结构，与现有技术相比，其有益技术效果是：

(1)软体驱动器结构简单、体积小、柔软易于布置和加工制造；