[實(shí)用新型]軟體驅(qū)動(dòng)器、軟體手臂和軟體平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721111685.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN207155799U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐豐羽;李劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/14
• 分類號(hào): B25J9/14;B25J18/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 石艷紅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)器人研究領(lǐng)域，特別是一種軟體驅(qū)動(dòng)器。

背景技術(shù)

在機(jī)器人研究領(lǐng)域，已經(jīng)不再僅僅要求機(jī)器人具有更大負(fù)載能力，更大剛度，更高的精度，更要求機(jī)器人具有較好的柔性及環(huán)境適應(yīng)能力，如狹縫空間機(jī)器人的通過能力。這種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性是目前的基于剛體的機(jī)器人無法實(shí)現(xiàn)的。

針對(duì)此問題，本實(shí)用新型研究了一種軟體驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)部件具有極好的柔性的同時(shí)，在需要較大剛度時(shí)，又可以提供較大的剛度，也即通過變剛度機(jī)理，既能夠有較大的柔性，又可以具有較大剛度，從而具有極好的環(huán)境適應(yīng)能力。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種軟體驅(qū)動(dòng)器，該軟體驅(qū)動(dòng)器具有極好的環(huán)境適應(yīng)能力，通過變剛度原理，既能具有較大柔性，又能具有較大剛性。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種軟體驅(qū)動(dòng)器，包括真空泵和單元模塊，單元模塊包括內(nèi)柔性骨架、氣管、外柔性層、堵塞機(jī)構(gòu)、形變堵頭和堵塞堵頭。

內(nèi)柔性骨架具有中心通孔，位于中心通孔外周的內(nèi)柔性骨架上沿周向均布有若干個(gè)形變孔。

外柔性層包覆在內(nèi)柔性骨架的外周。

每個(gè)形變孔的兩端各密封填充一個(gè)形變堵頭。

堵塞機(jī)構(gòu)固定在中心通孔內(nèi)，堵塞機(jī)構(gòu)包括支撐骨架、彈性連接繩索，大球顆粒、小球顆粒、收緊彈簧和密封薄膜。

位于堵塞機(jī)構(gòu)兩端的中心通孔內(nèi)各填充一個(gè)堵塞堵頭。

支撐骨架為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，支撐骨架的數(shù)量為若干個(gè)，彈性連接繩索依次從每個(gè)支撐骨架的對(duì)稱中心穿過，且每個(gè)支撐骨架均與彈性連接繩索固定連接；彈性連接繩索的兩端分別與兩個(gè)堵塞堵頭固定連接。

相鄰兩個(gè)支撐骨架之間均具有容納腔；大球顆粒以彈性連接繩索為中心，沿周向均布在容納腔內(nèi)，且大球顆粒之間均通過收緊彈簧相連接；小球顆粒填充在容納腔的剩余空間內(nèi)。

密封薄膜包覆在支撐骨架和小球顆粒的外周。

堵塞機(jī)構(gòu)和每個(gè)形變孔內(nèi)均各設(shè)置有一根氣管，每根氣管的另一端均與真空泵相連接。

每個(gè)單元模塊均還包括包裹層，包裹層包覆在外柔性層的外周。

通過對(duì)若干個(gè)形變孔內(nèi)氣體壓力的控制，能實(shí)現(xiàn)對(duì)單元模塊的拉伸、壓縮或彎曲。

堵塞機(jī)構(gòu)在自由狀態(tài)下，具有柔性；當(dāng)堵塞機(jī)構(gòu)內(nèi)吸真空后，則堵塞機(jī)構(gòu)將由柔性轉(zhuǎn)變?yōu)閯傂誀顟B(tài)。

支撐骨架的形狀為菱形、橢圓形或雙曲線形。

密封薄膜的外周與中心通孔的內(nèi)壁相粘接固定。

本實(shí)用新型還提供一種軟體手臂，該軟體手臂具有極好的環(huán)境適應(yīng)能力，通過變剛度原理，既能具有較大柔性，又能具有較大剛性。

一種軟體手臂，包括若干個(gè)單元模塊；若干個(gè)單元模塊相互串聯(lián)，相鄰兩個(gè)單元模塊之間通過共用的堵塞堵頭和形變堵頭形成連接；所有氣管均與真空泵相連接。

本實(shí)用新型還提供一種軟體平臺(tái)，該軟體平臺(tái)具有極好的環(huán)境適應(yīng)能力，通過變剛度原理，既能具有較大柔性，又能具有較大剛性。

一種軟體平臺(tái)，包括軟體手臂、地腳、剛性連接關(guān)節(jié)和平臺(tái)面；平臺(tái)面的底部設(shè)置有若干個(gè)剛性連接關(guān)節(jié)，地腳的頂部固定一個(gè)剛性連接關(guān)節(jié)，相鄰兩個(gè)剛性連接關(guān)節(jié)之間均設(shè)置一根軟體手臂。

平臺(tái)面為三角形，平臺(tái)面的每個(gè)邊角底部各設(shè)置一個(gè)剛性連接關(guān)節(jié)，地腳的數(shù)量也為三個(gè)。

本實(shí)用新型具有的有益效果是：

1、當(dāng)堵塞機(jī)構(gòu)內(nèi)腔內(nèi)為正常氣壓，也即不進(jìn)行吸真空時(shí)，堵塞機(jī)構(gòu)則具有柔性。

2、對(duì)內(nèi)柔性骨架的形變孔內(nèi)充入不同氣壓的氣體，則能實(shí)現(xiàn)單元模塊為壓縮、拉伸、彎曲的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。

3、整個(gè)單元模塊變形后，對(duì)堵塞機(jī)構(gòu)吸真空，此時(shí)堵塞機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)變?yōu)閯傂圆考Ｓ捎诙氯麢C(jī)構(gòu)的內(nèi)部支撐作用，整個(gè)單元模塊也變成了剛性部件。也即實(shí)現(xiàn)了從柔性向剛性的轉(zhuǎn)變，變剛度。從而，本實(shí)用新型具有極好的環(huán)境適應(yīng)能力，通過變剛度原理，既能具有較大柔性，又能具有較大剛性。

附圖說明

圖1顯示了本實(shí)用新型一種軟體驅(qū)動(dòng)器的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2顯示了本實(shí)用新型一種軟體驅(qū)動(dòng)器的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3顯示了堵塞機(jī)構(gòu)的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4顯示了堵塞機(jī)構(gòu)處于壓縮狀態(tài)時(shí)的示意圖。

圖5顯示了堵塞機(jī)構(gòu)處于拉伸狀態(tài)時(shí)的示意圖。

圖6顯示了堵塞機(jī)構(gòu)處于彎曲狀態(tài)時(shí)的示意圖。

圖7顯示了堵塞機(jī)構(gòu)第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8顯示了堵塞機(jī)構(gòu)第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。