[發明專利]一種單氣源驅動的可重構軟體機器人模塊及機器人

有效

• 申請號: 201811223760.3
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109159109B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 朱延河;張宇;隋心;王羽麟;趙杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J9/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種單氣源驅動的可重構軟體機器人模塊，其特征在于：它包括方位連接供氣主體（1）、主變形體（2）和內置氣路閥體（3）；

所述方位連接供氣主體（1）具有中空腔，方位連接供氣主體（1）上設置有與所述中空腔連通的N個充氣通道（11），N≥2，且N為整數；

所述主變形體（2）為具有中通氣路（21）和沿氣路環向均布設置有至少三個氣腔（22）的軟質變形體；延伸于主變形體（2）一端面的所有氣腔端為封閉端，延伸于主變形體（2）另一端面的所有氣腔端為開口端；

所述內置氣路閥體（3）包括殼體（31）和控制閥（32），殼體（31）為中空結構，殼體（31）內布置有控制閥（32），殼體（31）一側具有與所述殼體（31）的中空腔連通的氣路通道接頭（33）和中心通道（34），且氣路通道接頭（33）、氣腔（22）和控制閥（32）數量相一致；

所述主變形體（2）一端面與所述方位連接供氣主體（1）的任意一個充氣通道（11）所在的表面密封連接，且中通氣路（21）與連接表面所在的充氣通道（11）連通，所述主變形體（2）另一端面與所述殼體（31）的一側密封連接，氣路通道接頭（33）與氣腔（22）密封連接并連通，中通氣路（21）與中心通道（34）連通，所述控制閥（32）控制氣路通道接頭（33）與中心通道（34）接通和關閉。

2.根據權利要求1所述一種單氣源驅動的可重構軟體機器人模塊，其特征在于：每個所述控制閥（32）包括軟質密封頭（320）、帶有內螺紋的空心柱體（321）、帶有外螺紋的連接體（322）、外殼（323）和電機（324）；外殼（323）具有相對開口的兩端，空心柱體（321）、連接體（322）和電機（324）布置在外殼（323）內，空心柱體（321）滑動設置在外殼（323）上，空心柱體（321）一端固接有軟質密封頭（320），空心柱體（321）另一端和連接體（322）的一端螺紋連接，連接體（322）的另一端與電機（324）的輸出軸連接，電機（324）固裝在外殼（323）上，軟質密封頭（320）能在外殼（323）的一開口往復移動并能關閉和打開氣路通道接頭（33），所有外殼（323）的另一開口由密封蓋（325）密封。

3.根據權利要求2所述一種單氣源驅動的可重構軟體機器人模塊，其特征在于：所有密封頭（320）將對應的氣路通道打開，氣路通道與中心通道（34）接通，每個氣腔（22）內被充入相同的氣壓時，主變形體（2）實現線性延伸。

4.根據權利要求2所述一種單氣源驅動的可重構軟體機器人模塊，其特征在于：任意單個密封頭（320）將與該密封頭（320）對應的氣路通道打開，剩余氣路通道由密封頭（320）關閉時，主變形體（2）實現單向彎曲。

5.根據權利要求1、2、3或4所述一種單氣源驅動的可重構軟體機器人模塊，其特征在于：方位連接供氣主體（1）為四面體、五面體、六面體、七面體或八面體；每個面上開設有一個充氣通道（11），該方位連接供氣主體（1）的每一個面可作為另一個方位連接供氣主體（1）的連接面。

6.根據權利要求5所述一種單氣源驅動的可重構軟體機器人模塊，其特征在于：主變形體（2）和密封頭（320）均為硅橡膠體。

7.一種利用權利要求6所述的單氣源驅動的可重構軟體機器人模塊組成的機器人，其特征在于：所述機器人包括連接在一起的多個可重構軟體機器人模塊，任意一個可重構軟體機器人模塊上的方位連接供氣主體（1）的中空腔與剩余可重構軟體機器人模塊上的方位連接供氣主體（1）的中空腔通過充氣通道（11）實現連通，其余未使用的充氣通道（11）通過密封件封堵。

8.根據權利要求7所述的單氣源驅動的可重構軟體機器人模塊組成的機器人，其特征在于：每個充氣通道（11）為具有內螺紋的通道，相連接的兩個充氣通道（11）通過帶有中空通道的雙頭螺栓（12）與充氣通道（11）的內螺紋螺紋連接，其余未使用的充氣通道（11）通過密封螺釘（13）密封。

9.根據權利要求8所述的單氣源驅動的可重構軟體機器人模塊組成的機器人，其特征在于：方位連接供氣主體（1）為六面體。