[发明专利]一种全柔性连续旋转执行器及其方法

摘要

本发明公开了一种全柔性连续旋转执行器及其方法。全柔性扭转执行器的侧边曲面密封包围连接在上底面、下底面之间，全柔性单向轴承的轴承内圈除内圈连接板以外的各个部件均装于轴承外圈的空腔中，全柔性单向轴承接高压气体，使轴承内外圈相互挤压成为一体，全柔性扭转执行器接负压，从而驱动轴承内圈和轴承外圈同时旋转，全柔性单向轴承接大气压，轴承内、外圈分开，全柔性扭转执行器接大气压，从而驱动轴承内圈沿逆时针方向旋转，轴承外圈保持不动，从而实现轴承外圈全角度连续旋转。本发明解决了传统扭转执行器扭转角度有限的问题，实现了全柔性连续旋转执行器的全角度全方位的连续旋转，极大地提高了软体机器人的灵活性，应用前景广阔。

主权项

1.一种全柔性连续旋转执行器及其方法，其特征在于：包括同轴连接的全柔性扭转执行器(1)和全柔性单向轴承(2)；全柔性扭转执行器(1)主要由上底面(16)、下底面(18)、侧边曲面(17)和执行器硅胶管(15)组成，上底面(16)尺寸小于下底面(18)尺寸，侧边曲面(17)密封包围连接在上底面(16)、下底面(18)之间，使得整个全柔性扭转执行器(1)形成密封气室，上底面(16)中间设有一个孔，执行器硅胶管(15)插装连接于孔，执行器硅胶管(15)一端与密封气室相连，另一端连接到外部气源，外部气源对气室抽真空后，侧边曲面(17)正向扭转同时带动上底面(16)和下底面(18)之间的距离变近，即使得全柔性扭转执行器(1)边旋转边降低高度，气源对气室充气后，侧边曲面(17)反向扭转同时带动上底面(16)和下底面(18)之间的距离变远，即使得旋转单元边旋转边增加高度；全柔性单向轴承(2)主要由轴承内圈(3)和轴承外圈(4)构成，轴承内圈(3)包括同轴依次顺序连接的内圈连接板(5)、上凸台(6)、轴芯(7)和下凸台(8)，上凸台(6)一端通过过渡轴连接到内圈连接板(5)，轴芯(7)的外侧面为双曲线绕其主轴旋转而生成的单叶双曲面；轴承外圈(4)主要由上槽(9)、中央孔(13)、下槽(14)、轴承硅胶管(10)、环形气室(11)和纤维(12)组成，轴承外圈(4)的外周面上均匀缠绕有纤维(12)，轴承外圈(4)的内部设有由上槽(9)、中央孔(13)、下槽(14)同轴依次相连通构成的空腔；轴承外圈(4)上端面中心开有通孔，上槽(9)与通孔相连通，中央孔(13)的内径小于上槽(9)和下槽(14)的内径，中央孔(13)的内壁与轴承外圈(4)的外壁之间开有环形气室(11)，轴承硅胶管(10)一端与环形气室(11)相连通，另一端连接到外部气源；轴承内圈(3)除内圈连接板(5)以外的各个部件均装于轴承外圈(4)的空腔中，过渡轴装于通孔，上凸台(6)装于上槽(9)，下凸台(8)装于下槽(14)，轴芯(7)装于中央孔(13)分别配合安装。