[發明專利]兩相流并聯變阻抗驅動器及機器人和控制方法

有效

• 申請號: 201710524522.5
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107414811B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 韓波;張文強;黃強;常鵬;王飛
• 申請（專利權）人: 深圳市波心幻海科技有限公司
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J9/14
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

本發明提供了一種兩相流并聯變阻抗驅動器及機器人和控制方法，包括：氣缸；氣缸的活塞將氣缸的缸體腔室分隔得到第一腔室、第二腔室；第一腔室和/或第二腔室內填充有液體、氣體；氣缸的活塞桿由活塞延伸至氣缸的缸體的外部。本發明是簡單可靠并且有大帶寬范圍的變阻抗驅動器。本發明利用兩相流的液態和氣態特性，能夠在微小尺度上實現大功率密度的輸出，這一特性也更有利于把本發明用于尺寸空間緊湊有限的機器人手的設計制造上。并且本發明的驅動方式結構緊湊，接近人體功能的仿生生物功能原理，能量密度大，可用3D打印功能實現結構組裝，精度要求低，極為適合低成本的市場化要求。

技術領域

本發明涉及變阻抗驅動器領域，具體地，涉及兩相流并聯變阻抗驅動器及機器人和控制方法。

背景技術

現有技術中，傳統的仿生靈巧手主要是人造肌肉氣動的方式以及電機齒輪的傳動方式，例如專利文獻CN105881530A公開的一種機械手，包括手臂及轉動安裝于所述手臂一端的手掌；所述手掌為模仿人體五根手指及關節分布的手掌；所述手臂內安裝有數個驅動電機；所述驅動電機用于驅動所述手掌轉動和/或驅動所述手指彎曲或伸展；每一所述關節對應至少一個所述驅動電機。傳動的機械手需要依賴于復雜的機械傳動固態零部件，難以在微小尺度上實現大功率密度的輸出。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種兩相流并聯變阻抗驅動器及機器人和控制方法。

根據本發明提供的一種兩相流并聯變阻抗驅動器，包括：氣缸；

氣缸的活塞將氣缸的缸體腔室分隔得到第一腔室、第二腔室；

第一腔室和/或第二腔室內填充有液體、氣體；

氣缸的活塞桿由活塞延伸至氣缸的缸體的外部。

優選地，在第一腔室、和/或第二腔室內設置有發熱部件。

優選地，第一腔室和/或第二腔室設置有抽注口。

優選地，氣缸的兩根活塞桿由活塞相向延伸，形成第一驅動輸出桿、第二驅動輸出桿。

優選地，還包括傳動件；所述活塞桿連接傳動件。

優選地，還包括傳動件、繩索；所述傳動件包括第一從動輪、第二從動輪；

繩索繞在第一從動輪、第二從動輪上，且繩索的兩頭分別連接第一驅動輸出桿、第二驅動輸出桿。

根據本發明提供的一種機器人，包括上述的兩相流并聯變阻抗驅動器。

根據本發明提供的一種上述的兩相流并聯變阻抗驅動器的控制方法，包括：

通過改變液體和氣體的溫度，來改變第一腔室與第二腔室之間的壓力差，使所述壓力差驅動活塞帶動活塞桿發生移動。

根據本發明提供的一種上述的兩相流并聯變阻抗驅動器的控制方法，包括：

通過改變液體和氣體的溫度，改變活塞所受阻尼。

根據本發明提供的一種上述的兩相流并聯變阻抗驅動器的控制方法，包括：

通過向第一腔室和/或第二腔室，進行液體的抽出或注入，改變活塞所受阻尼。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

本發明提供了一款簡單可靠，并且有大帶寬范圍的變阻抗驅動器。特別值得一提的是，相對于目前最先進的復雜機械傳動固態零部件，本發明利用兩相流的液態和氣態特性，能夠在微小尺度上實現大功率密度的輸出，這一特性也更有利于把本發明用于尺寸空間緊湊有限的機器人手的設計制造上。并且本發明的驅動方式結構緊湊，接近人體功能的仿生生物功能原理，能量密度大，可用3D打印功能實現結構組裝，精度要求低，極為適合低成本的市場化要求。

附圖說明