[发明专利]一种柔性机器人及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性机器人，其特征在于：包括柔性基体（1），所述柔性基体（1）内设有若干交错气腔（11），所述交错气腔（11）在所述柔性基体（1）内沿中轴线的四周均匀分布，所述交错气腔（11）中部弯曲形成弯曲部I（14），所述交错气腔（11）的弯曲部I（14）互相不重叠，所述弯曲部I（14）的表面包覆有纤维层，所述柔性基体（1）的内部设有若干侧气腔（12），所述侧气腔（12）分别与所述交错气腔（11）间隔排列并沿所述柔性基体（1）的中轴线的四周均匀分布, 所述侧气腔（12）内设有柔性导管（4），所述柔性导管（4）与所述侧气腔（12）的端部密封连接；驱动机构，所述驱动机构位于前端并与所述柔性基体（1）密封连接，所述驱动机构为液压驱动机构或气压驱动机构，用于驱动柔性基体（1）的运动；端盖（2），所述端盖（2）设于所述驱动机构与所述柔性基体（1）之间并分别与所述驱动机构和所述柔性基体密封连接，用于连通所述驱动机构和所述柔性基体（1）, 所述端盖（2）上设有与所述侧气腔（12）位置相对应的通孔（23）；检测机构，所述检测机构设于所述驱动机构上，所述检测机构包括传感器和摄像头，用于检测路况并将信息传输至所述驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种柔性机器人，其特征在于：所述交错气腔（11）与所述端盖（2）相连接的端部安装有快速接头（3）。

3.根据权利要求2所述的一种柔性机器人，其特征在于：所述端盖（2）的下端设有凹槽（21），所述端盖（2）的上端设有中心孔（22），所述中心孔（22）与所述凹槽（21）相连通，所述中心孔（22）与所述凹槽（21）围合成的空间尺寸与所述快速接头（3）的尺寸相匹配，所述快速接头（3）穿过所述凹槽（21）和所述中心孔（22）与所述驱动机构相连接。

4.根据权利要求1所述的一种柔性机器人，其特征在于：所述柔性基体（1）的中轴线位置设有中心通道（13）。

5.一种如权利要求1-4任一所述的柔性机器人的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：制作柔性基体（1）的模具；分别制作底座（81）、交错弹性气腔（82）、铸模外壳（83）、侧气腔模具（84）和中心棒（85），并在所述交错弹性气腔（82）的内层涂抹低硬度二氧化硅凝胶；

步骤二：采用纤维包裹交错弹性气腔（82）的弯曲部II（821）；

步骤三：组装模具并进行铸造；将弯曲部II（821）被包裹后的交错弹性气腔（82）、铸模外壳（83）和中心棒（85）插入底座相应的定位孔中，采用低硬度硅树脂浇灌，固化后将铸模外壳（83）、中心棒（85）和底座（81）拆离；

步骤四：将若干柔性基体（1）进行组装；

步骤五：安装端盖（2）。

6.根据权利要求5所述的一种柔性机器人的制备方法，其特征在于：

步骤四中，组装柔性基体（1）的方法为：将相邻两个柔性基体（1）的交错气腔（11）相互对齐并进行粘接固定；

步骤五中，安装端盖（2）的方法为：将接头I（6）、接头II（7）和快速接头（3）依次粘接在柔性基体（1）的端部，将快速接头（3）从端盖（2）上的中心孔（22）中穿出，然后用硅胶粘合剂将端盖（2）固定在柔性基体（1）的端部。

7.根据权利要求5所述的一种柔性机器人的制备方法，其特征在于：

步骤四中，组装柔性基体（1）的方法为：

S1：在柔性导管（4）的两端安装导管接头（5）；

S2：将导管接头（5）和柔性导管（4）的组装体安装在侧气腔（12）内，其中，导管接头（5）分别安装于侧气腔（12）的两端，柔性导管（4）置于侧气腔（12）内；

S3：将柔性基体（1）的交错气腔（11）与相邻柔性基体（1）的侧气腔（12）对齐并进行粘接固定；

步骤五中，安装端盖（2）的方法为，将接头I（6）、接头II（7）和快速接头（3）依次粘接在柔性基体（1）的端部，将快速接头（3）从端盖（2）上的中心孔（22）中穿出，将柔性导管（4）从端盖（2）上的通孔（23）中穿出，然后用硅胶粘合剂将端盖（2）固定在柔性基体（1）的端部。