[發明專利]一種軟體驅動器及其軟體機器人

在審

• 申請號: 202010005137.1
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111002342A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 程祥;馬加奇;王鵬飛;于猛;焦志偉
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J9/12
• 代理公司: 北京智乾知識產權代理事務所(普通合伙) 11552
• 代理人: 李曉潔

本發明公開了一種軟體驅動器，包括致動層及壓力腔；所述致動層包括由可變形材料制成的包裹層，所述包裹層內部為腔體形結構，所述腔體內裝有絕緣液體介質；所述包裹層為扁平狀結構，所述包裹層的兩個相對的扁平面上粘接有至少一對柔性電極對；所述壓力腔為腔體形結構，具有至少一個敞口；所述致動層粘接于所述壓力腔的敞口處，與所述壓力腔形成一個密封腔體，該密封腔體內設有預設壓力的氣體。本發明所公開的軟體驅動器結構簡單，制備方便，所選材料易于獲得，所制造的軟體驅動器可以制作成任何所需要的形狀，適應性強，且響應速度快。

技術領域

本發明涉及柔性驅動器技術領域，尤其涉及一種軟體驅動器；本發明還涉及一種軟體機器人。

背景技術

隨著科學技術的發展，柔性驅動在仿生機器人、軟體抓手、醫療康復領域的應用越來越廣泛，現有剛性驅動器重量和體積較大，形狀規則且單一，驅動結構和控制方法都較為復雜，與軟體機器人結合性差，在實際應用中存在著許多問題。

當前的軟體驅動器大多采用形狀記憶合金、介電彈性體、水凝膠等軟物質組成，采用電、氣、溫度、化學等方式驅動，但是氣體驅動需要剛性氣源設備以及復雜的閥門進行充氣放氣，溫度驅動同時需要升溫與降溫裝置，化學驅動受化學反應的限制，速度受限且不能長時間進行。

因此，如何解決現有技術中的驅動器響應時間過慢、驅動方式單一、結構復雜的問題，成為本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

為解決上述技術問題之一，本發明公開的一種軟體驅動器，結構簡單，制備方便，所選材料易于獲得，所制造的軟體驅動器可以制作成任何所需要的形狀，適應性強，且響應速度快。

本發明所公開的軟體驅動器是通過以下技術方案實現的：

一種軟體驅動器，包括致動層及壓力腔；所述致動層包括由可變形材料制成的包裹層，所述包裹層內部為腔體形結構，所述腔體內裝有絕緣液體介質；所述包裹層為扁平狀結構，所述包裹層的兩個相對的扁平面上粘接有至少一對柔性電極對；所述壓力腔為腔體形結構，具有至少一個敞口；所述致動層粘接于所述壓力腔的敞口處，與所述壓力腔形成一個密封腔體，該密封腔體內設有預設壓力的氣體。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做以下進一步改進。

進一步，所述包裹層為硅膠材質制成，所述液體介質為植物油或變壓器油。

進一步，所述壓力腔具有多個敞口，所述多個敞口按預設方向開設，每個所述敞口上均粘接有一個所述致動層。

進一步，所述壓力腔為多個，每個壓力腔具有一個敞口，多個所述軟體驅動器首尾相接，形成軟體驅動器組。

進一步，所述壓力腔包括兩個相對設置的支撐側壁，沿兩個所述支撐側壁之間周向間隔設置多個絕緣層，多個所述絕緣層與兩個所述支撐側壁形成一個具有多個敞口的腔體形結構，多個敞口上均粘接有所述致動層，將該腔體型結構封閉。

進一步，所述支撐側壁為硬度大于所述致動層的軟體材質制成。

進一步，多個所述敞口結構的數量為5至10個，且沿所述壓力腔的周向上均勻間隔分布。

進一步，所述軟體驅動器還包括控制模塊，所述控制模塊與所述致動層控制連接。

進一步，所述控制模塊包括電容檢測裝置，所述電容檢測裝置與所述致動層電路連接，用于實時檢測所述致動層上柔性電極對之間的距離并實時反饋到所述控制模塊，整個控制回路為閉環控制。

本發明所提供的一種軟體驅動器，主要為一種基于固定氣壓下電控的閉環式軟體驅動器，克服了現有技術中的驅動器存在的重量和體積較大，形狀規則且單一，驅動結構和控制方法都較為復雜，與軟體機器人結合性差等問題。基本方案是基于柔性電極之間的Maxwell力擠壓致動層使其產生應變，在固定氣壓下實現輸出位移。