[發(fā)明專利]基于外骨骼增強(qiáng)的氣動(dòng)軟體彎曲驅(qū)動(dòng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111388446.2
• 申請(qǐng)日: 2021-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114043458B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳飛飛;陳世通;谷國(guó)迎;朱向陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00;B25J9/14
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 梁勤偉

1.一種基于外骨骼增強(qiáng)的氣動(dòng)軟體彎曲驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括氣腔(1)、外骨骼(2)以及氣管；

所述氣腔(1)中心軸線的兩側(cè)呈非對(duì)稱設(shè)置，所述氣腔(1)橫截面形狀包括兩個(gè)長(zhǎng)軸相等的半橢圓圓弧，所述氣腔(1)中心軸線一側(cè)的半橢圓圓弧的短軸長(zhǎng)度呈三角函數(shù)周期分布，所述氣腔(1)中心軸線另一側(cè)的半橢圓圓弧的短軸長(zhǎng)度為定值；

所述外骨骼(2)緊附在氣腔(1)外表面，且所述氣腔(1)帶動(dòng)外骨骼(2)產(chǎn)生彎曲形變；

所述氣管與氣腔(1)連通，用于所述氣腔(1)的充氣或放氣；

所述氣腔(1)中心軸線一側(cè)的短軸長(zhǎng)度的三角函數(shù)為：

其中，a₁為短軸；b為長(zhǎng)軸；s為幅值縮放參數(shù)；T為波紋特征周期；Z為變量；f(z)為函數(shù)；

所述氣腔(1)中心軸線一側(cè)短軸長(zhǎng)度呈三角函數(shù)周期分布的半橢圓圓弧對(duì)應(yīng)的外骨骼(2)結(jié)構(gòu)包括拱形帶，所述拱形帶包裹氣腔(1)的波峰。

2.如權(quán)利要求1所述的基于外骨骼增強(qiáng)的氣動(dòng)軟體彎曲驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述氣腔(1)材料的楊氏模量在50-200kPa。

3.如權(quán)利要求1所述的基于外骨骼增強(qiáng)的氣動(dòng)軟體彎曲驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述外骨骼(2)材料的楊氏模量為氣腔(1)材料楊氏模量的20-40倍。

4.如權(quán)利要求1所述的基于外骨骼增強(qiáng)的氣動(dòng)軟體彎曲驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述氣腔(1)中心軸線另一側(cè)的短軸長(zhǎng)度為固定值的半橢圓圓弧對(duì)應(yīng)的外骨骼(2)結(jié)構(gòu)包括不規(guī)則形狀的孔洞和/或規(guī)則形狀的孔洞。

5.如權(quán)利要求1所述的基于外骨骼增強(qiáng)的氣動(dòng)軟體彎曲驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述外骨骼(2)為一體成型制作而成，且所述外骨骼(2)材料在氣腔(1)外表面的分布由拓?fù)鋬?yōu)化方法計(jì)算得到。

6.如權(quán)利要求1所述的基于外骨骼增強(qiáng)的氣動(dòng)軟體彎曲驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述外骨骼(2)與氣腔(1)外表面的連接處均緊固連接。

7.如權(quán)利要求1所述的基于外骨骼增強(qiáng)的氣動(dòng)軟體彎曲驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，還包括連接法蘭(3)，所述連接法蘭(3)包括連接支座(5)和法蘭底座(6)，所述連接支座(5)與法蘭底座(6)緊固連接；

所述連接支座(5)背離法蘭底座(6)的一側(cè)伸入氣腔(1)內(nèi)并與氣腔(1)內(nèi)壁緊密貼合，所述法蘭底座(6)上設(shè)置有貫通氣道，所述氣管通過(guò)貫通氣道與氣腔(1)連通。

8.如權(quán)利要求7所述的基于外骨骼增強(qiáng)的氣動(dòng)軟體彎曲驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述法蘭底座(6)位于氣腔(1)外的側(cè)面設(shè)置有多個(gè)固定孔。