[發(fā)明專利]一種軟機器人的致動器及其制造方法、制造裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810271342.5
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108462452A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 孫明健;賀銘;鄒夢書;譚欣坤;杜海;張筱磊
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學（威海）
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32;F24S30/00;F24S50/20
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明涉及太陽能光伏設備技術(shù)領域，尤其涉及一種軟機器人的致動器及其制造方法、制造裝置。該致動器包括與太陽能電池板連接的主殼體，主殼體的內(nèi)部分別設有橫向氣室對和縱向氣室對，橫向氣室對和縱向氣室對分別均勻的圍繞在主殼體的軸線外，且橫向氣室對與縱向氣室對之間間隔排布；其中，橫向氣室對和縱向氣室對分別通過充氣膨脹驅(qū)動主殼體發(fā)生橫向彈性變形和縱向彈性變形，以分別實現(xiàn)主殼體的橫向彎曲和縱向彎曲，則該致動器不僅能帶動太陽能電池板跟蹤太陽位置，又能分別控制縱向彎曲與橫向彎曲，以減少控制難度，提高控制精度，相較于固定式太陽能發(fā)電系統(tǒng)，該致動器的應用可以大幅度提高太陽能發(fā)電系統(tǒng)的采光能力，提高光電轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及太陽能光伏設備技術(shù)領域，尤其涉及一種軟機器人的致動器及其制造方法、制造裝置。

背景技術(shù)

目前，我國太陽能發(fā)電裝置主要有定點式太陽能發(fā)電裝置和跟蹤式太陽能發(fā)電裝置兩大種類。理論表明：與定點式太陽能電池板相比，跟蹤式太陽能電池板的能量接受率可相對提高35％，因此研究跟蹤式的太陽能發(fā)電裝置對于開發(fā)太陽能具有重要意義。

傳統(tǒng)的太陽能追蹤系統(tǒng)多采用直流電機和液壓活塞等剛性機械機構(gòu)驅(qū)動，然而復雜的機械機構(gòu)不僅大大增加了裝置的質(zhì)量，也增加了生產(chǎn)成本和維護成本。

軟機器人屬于機器人領域，其包括柔性自適應抓持器和致動器，以使機器人能夠以與人相似的方式與物體相互作用，因此，將軟機器人應用到太陽能追蹤系統(tǒng)中，更有利于精確跟蹤太陽位置。

從跟蹤太陽位置的角度來看，軟機器人的致動器具有至少兩個彎曲方向，其一是控制太陽能電池板俯仰角(即太陽能電池板所在平面法線與水平面之間的夾角)大小的縱向彎曲，另一個是控制太陽能電池板偏航角(即太陽能電池板所在平面法線在當?shù)厮矫娴耐队芭c正北方之間的夾角)大小的橫向彎曲。傳統(tǒng)軟機器人致動器裝置由于結(jié)構(gòu)設計的不足，難以做到縱向彎曲與橫向彎曲分別控制。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種軟機器人的致動器及其制造方法、制造裝置，該致動器能夠分別控制縱向彎曲和橫向彎曲。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種軟機器人的致動器，包括與太陽能電池板連接的主殼體，所述主殼體的內(nèi)部分別設有橫向氣室對和縱向氣室對，所述橫向氣室對和縱向氣室對分別均勻的圍繞在所述主殼體的軸線外，且所述橫向氣室對與縱向氣室對之間間隔排布；其中，所述橫向氣室對和縱向氣室對分別通過充氣膨脹驅(qū)動所述主殼體發(fā)生橫向彈性變形和縱向彈性變形，以分別實現(xiàn)所述主殼體的橫向彎曲和縱向彎曲。

進一步的，所述橫向氣室對和縱向氣室對分別包括成對設置的氣室，每對氣室分別對稱的排布在所述主殼體的軸線兩側(cè)，且所述橫向氣室對的氣室與所述縱向氣室對的氣室之間間隔排布，各個所述氣室之間相互隔離。

進一步的，各個所述氣室的一端通過充氣口貫通連接在所述主殼體的底部，且另一端與所述主殼體的頂部不貫通。

進一步的，所述主殼體的頂部設有用于連接所述太陽能電池板的連接平臺，底部同軸安裝有座體；所述座體的內(nèi)部分別設有多條充氣通道，各條所述充氣通道分別通過充氣口與所述橫向氣室對和縱向氣室對逐個連通。

進一步的，每兩條所述充氣通道分別對稱的排布在所述座體的軸線兩側(cè)，且各條所述充氣通道之間相互隔離。

進一步的，所述主殼體的底部通過支撐平臺與所述座體同軸連接。

本發(fā)明還提供了一種用于制造如上所述的致動器的制造方法，包括以下步驟：

分別組裝主體模具和座體模具，并利用膠泥分別填堵模具縫隙，其中，所述主體模具內(nèi)分別設有多個內(nèi)芯，多個所述內(nèi)芯對稱布置在所述主體模具的軸線兩側(cè)，且與所述主體模具的內(nèi)壁之間不接觸；