[發明專利]一種基于吉村折紙的軟體驅動器及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110371892.6
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113071124B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 王黨校;張艷;王子琦;張玉茹
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B29D22/02
• 分類號: B29D22/02;B29C69/00;B29C70/68;B29C39/02;B29C39/10;B29C65/48;B29L22/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

1.一種基于吉村折紙的軟體驅動器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

利用韌性耐高溫樹脂3D打印蠟模模具和定位桿；

利用光敏樹脂3D打印第一外模模具和第二外模模具；所述蠟模模具、第二外模模具和第一外模模具的幾何尺寸之間的關系滿足：第二外模模具第一外模模具蠟模模具，所述第一外模模具有成鏡像對稱的螺旋凸起，所述定位桿上有螺旋線；所述蠟模模具、第一外模模具和第二外模模具的形狀均基于吉村式折紙；

將所述定位桿插入所述蠟模模具后澆注石蠟，然后脫模，得到蠟模內模；

將DragonSkin20硅膠的A、B組分混合，得到硅膠液體；

將所述蠟模內模放入所述第一外模模具中，使所述定位桿與第一外模模具上的螺旋凸起定位精確，然后依次澆注所述硅膠液體和脫模，得到內層硅膠；將碳纖維沿所述內層硅膠的表面螺旋凹槽纏繞，然后放入所述第二外模模具中，然后依次澆注所述硅膠液體和脫模，得到外層硅膠；所述內層硅膠和外層硅膠的質量比為1 .5～3:1；所述碳纖維的直徑為0 .5～1mm，長度為1 .5～2m；

將所述外層硅膠加熱使所述蠟模內模溶解，得到軟體折紙機構；

將軟管和所述軟體折紙機構粘接，得到所述基于吉村折紙的軟體驅動器；

所述吉村式折紙的幾何參數滿足式1：

其中，γ為等腰梯形底角，θ為折痕連接的相鄰平面二面角，M為水平方向一層上等邊梯形數。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述蠟模模具、第二外模模具和第一外模模具均由兩塊鏡像對稱的子模具配合構成。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述蠟模模具、第二外模模具和第一外模模具均設有澆注口和排氣口。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述DragonSkin20硅膠的A、B組分的質量比為1:1。

5.權利要求1～4任一項所述的制備方法制得的基于吉村折紙的軟體驅動器，其特征在于，包括內層硅膠、外層硅膠和碳纖維，所述碳纖維位于所述內層硅膠和外層硅膠之間。

6.根據權利要求5所述的基于吉村折紙的軟體驅動器，其特征在于，所述基于吉村折紙的軟體驅動器的折展比為1:4～1:5。

7.權利要求5或6所述的基于吉村折紙的軟體驅動器作為折紙吸能盒的應用。