[实用新型]一种弯曲扭转结合软体致动器

说明书

本实用新型提供一种弯曲扭转结合软体致动器，包括弯曲扭转结构，其包括弯曲主体、自所述扭转单元的表面向外延伸设置的至少两个弯曲单元；顶部连接板，设置于所述弯曲扭转结构的一端；底部连接板，设置于所述弯曲扭转结构的另一端；外接气管，设置于所述底部连接板上；扭转内腔，设置于扭转单元的内部，扭转内腔的一端通过所述顶部连接板封闭，另一端与所述外接气管连通；至少两个弯曲内腔，分别设置于两个弯曲单元内，所述弯曲内腔的一端通过所述顶部连接板封闭，另一端与外接气管连通。利用本实用新型，可在同一模块下同时实现弯曲和扭转的运动效果，减少了机器人系统的冗余度，同时结构简单，可以一体式制作，简化了机器人系统的控制难度。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种弯曲扭转结合软体致动器。

背景技术

近几年，随着新材料的出现以及加工制造技术的提高，世界范围内掀起了软体机器人研究的热潮，软体机器人是机器人研究的一种新的思路，受自然的启发，研究人员开始探索由柔性材料组成的软体机器人的设计和控制。模块化已在软机器人中证明了实用性，可简化控制并增加系统冗余。软体致动模块可以通过相对简单的控制来实现复杂的运动，与传统的机电系统相比具有优势。软体致动模块由于与各种流体和气体产生的气压和液压兼容，因此也很实用，并且已被证明是一种适用于恶劣环境的坚固耐用的解决方案。

现有的软体致动模块一般只能实现弯曲动作或者扭转动作，而不能在同一模块中同时实现弯曲和扭转动作，当需要同时实现弯曲和扭转动作时只能将相应的扭转模块和弯曲模块进行串联控制，这就需要弯曲腔体和扭转腔体的配合，这给控制增加了很大的难度。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种弯曲扭转结合软体致动器，以解决现有软体机器人模块不能在一个模块同时实现扭转及弯曲运动的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种弯曲扭转结合软体致动器，所述弯曲扭转结合软体致动器包括：

弯曲扭转结构，所述弯曲扭转结构包括扭转单元及自所述扭转单元的表面向外延伸设置的至少两个弯曲单元，且至少两个所述弯曲单元沿所述扭转单元的表面的轴向依次布置；

顶部连接板，设置于所述弯曲扭转结构的一端；

底部连接板，设置于所述弯曲扭转结构的另一端；

外接气管，设置于所述底部连接板上；

扭转内腔，设置于所述扭转单元的内部，所述扭转内腔的一端通过所述顶部连接板封闭，另一端与所述外接气管连通；

至少两个弯曲内腔，分别设置于所述两个弯曲单元内，所述弯曲内腔的一端通过所述顶部连接板封闭，另一端与所述外接气管连通。

在一可选实施例中，所述弯曲扭转结构的材质包括弹性材料。

在一可选实施例中，所述弯曲扭转结构包括所述扭转单元及自所述扭转单元的表面对称向外延伸设置的一对弯曲单元；所述弯曲扭转结构的径向截面的外轮廓线包括两条优弧，两条优弧的端部对接。

在一可选实施例中，在所述扭转单元的中心位置还设置有中心限制柱。

在一可选实施例中，所述扭转内腔的径向截面包括圆形。

在一可选实施例中，所述弯曲单元的结构波浪状非旋转体结构或波纹结构。

在一可选实施例中，所述弯曲内腔的远离所述扭转单元的表面与对应的所述弯曲单元的外表面相匹配。

在一可选实施例中，所述弯曲扭转结构包括至少三个所述弯曲单元。

在一可选实施例中，所述弯曲扭转结构和所述顶部连接板一体成型，或者所述顶部连接板与所述弯曲扭转结构单独成型后连接固定在一起。