[實用新型]一種基于變剛度材料調控的靜電吸附爬壁機器人足部結構

有效

• 申請號: 201922238276.4
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN211468610U
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 翁煥博;夏寧;朱燚鋆;洪運;何啟航;許楊劍;梁利華;司馬莉;王海丹;馬煜鎧;陳昱君;魯珂琦;王鵬琴
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

1.一種基于變剛度材料調控的靜電吸附爬壁機器人足部結構，其特征在于，包括傳動裝置與足底(4)；

所述傳動裝置包括舵機(1)、曲柄(2)、連桿(3)、搖桿(5)和舵機架(6)；舵機(1)固定在舵機架(6)上，驅動曲柄(2)周轉，所述曲柄(2)與連桿(3)的上端轉動連接；所述搖桿(5)一端和連桿(3)的中下部轉動連接，另一端轉動連接在舵機架(6)上；

所述足底(4)通過連接層(41)與連桿(3)的下端轉動連接，所述連接層(41)的下面依次為變剛度材料(42)、靜電吸附薄膜(43)和絕緣介質(44)；所述變剛度材料(42)由多層介電彈性體驅動器DEA單元組成，所述DEA單元采用電極與介電彈性體交替布置制作而成，其從上至下依次為：惰性層、夾緊電極、絕緣層、接地電極、介電彈性體、驅動電極、介電彈性體、接地電極和惰性層；

所述變剛度材料(42)包含V₁端口和V₂端口，所述各DEA單元的夾緊電極與V₁端口相連；所述各DEA單元的驅動電極與V₂端口相連。

2.根據權利要求1所述的一種基于變剛度材料調控的靜電吸附爬壁機器人足部結構，其特征在于，連桿(3)的尾部呈平面狀，平面和足底之間保留一定間隔，限制足底(4)擺動的角度，角度范圍為-30°～30°。

3.根據權利要求1所述的一種基于變剛度材料調控的靜電吸附爬壁機器人足部結構，其特征在于，所述足底(4)的連接層(41)采用樹脂材料，利用3D打印制成。

4.根據權利要求1所述的一種基于變剛度材料調控的靜電吸附爬壁機器人足部結構，其特征在于，所述變剛度材料(42)的惰性層材料采用硅膠。

5.根據權利要求1所述的一種基于變剛度材料調控的靜電吸附爬壁機器人足部結構，其特征在于，所述變剛度材料(42)中DEA單元為10個，所述變剛度材料(42)自然狀態整體厚度為10mm，夾緊后厚度為8mm。

6.根據權利要求5所述的一種基于變剛度材料調控的靜電吸附爬壁機器人足部結構，其特征在于，利用硅橡膠對DEA單元的電源輸入側進行封膜。

7.根據權利要求1所述的一種基于變剛度材料調控的靜電吸附爬壁機器人足部結構，其特征在于，所述靜電吸附薄膜(43)加載6000V以上的高壓靜電產生靜電吸附力；所述靜電吸附薄膜(43)采用梳狀電極設計，電極中間填充介電擊穿強度為12kv/mm的硅膠，薄膜整體呈柔性。

8.根據權利要求1所述的一種基于變剛度材料調控的靜電吸附爬壁機器人足部結構，其特征在于，所述絕緣介質(44)由硅膠制成，厚度為0.5mm。