[發明專利]一種內骨骼式氣動軟連續型機器人

在審

• 申請號: 202210127848.5
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN114454142A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 劉玉旺;陳鵬;石文平;彭海軍;李海洋;苑婷雯
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

1.一種內骨骼式氣動軟連續型機器人，其特征在于：包括多個依次串聯的柔性單元(7)，所述柔性單元(7)包括內骨骼式氣動人工肌肉(1)、氣動接頭(2)及約束盤(6)，其中內骨骼式氣動人工肌肉(1)為多個、沿圓周方向均布，各所述內骨骼式氣動人工肌肉(1)的兩端均密封連接有約束盤(6)，各所述柔性單元(7)中的內骨骼式氣動人工肌肉(1)的數量相同、一一對應，各所述柔性單元(7)中相對應的內骨骼式氣動人工肌肉(1)之間相互連通為一組肌肉，每組相互連通的所述內骨骼式氣動人工肌肉(1)的一端通過內骨骼式氣動軟連續型機器人一端約束盤(6)上安裝的堵頭(4)密封，另一端通過內骨骼式氣動軟連續型機器人另一端約束盤(6)上安裝的氣動接頭(2)與氣源相連；每組相互連通的所述內骨骼式氣動人工肌肉(1)通過氣源獨立充氣或抽氣，實現該組肌肉長度的伸長或縮短。

2.根據權利要求1所述的內骨骼式氣動軟連續型機器人，其特征在于：所述內骨骼式氣動人工肌肉(1)包括氣囊(8)及位于氣囊(8)內部的折紙型內骨骼(9)，所述氣囊(8)的兩端均開設有與內部連通的連接孔(11)，所述氣囊(8)的每端均與約束盤(6)密封固接；所述氣囊(8)的連接孔(11)與約束盤(6)上安裝的氣動接頭(2)或堵頭(4)連接，通過所述氣動接頭(2)與相鄰柔性單元(7)上對應的內骨骼式氣動人工肌肉(1)中的氣囊(8)連通。

3.根據權利要求2所述的內骨骼式氣動軟連續型機器人，其特征在于：所述折紙型內骨骼(9)具有多個折痕，所述折紙型內骨骼(9)的邊緣及各折痕處均與氣囊(8)的內表面固接，進而將所述氣囊(8)內部分隔成多個獨立空間，所述折紙型內骨骼(9)上相鄰兩折痕之間的部分開設有通氣孔(10)，各所述獨立空間之間通過通氣孔(10)相連通。

4.根據權利要求3所述的內骨骼式氣動軟連續型機器人，其特征在于：所述折紙型內骨骼(9)上相鄰兩折痕之間的部分為方形，相鄰兩所述方形之間具有夾角，相間隔的所述方形之間相平行；所述方形的四邊均與氣囊(8)的內表面固接。

5.根據權利要求1所述的內骨骼式氣動軟連續型機器人，其特征在于：每個所述柔性單元(7)具有兩個約束盤(6)，兩個所述約束盤(6)之間沿圓周方向均勻設有多個內骨骼式氣動人工肌肉(1)，相鄰兩所述柔性單元(7)之間共用一個約束盤(6)，末端的所述約束盤(6)上安裝有與內骨骼式氣動人工肌肉(1)數量相同的堵頭(4)，其余的所述約束盤(6)上均安裝有與內骨骼式氣動人工肌肉(1)數量相同的氣動接頭(2)。

6.根據權利要求5所述的內骨骼式氣動軟連續型機器人，其特征在于：每個所述柔性單元(7)中的兩個約束盤(6)相平行，所述約束盤(6)上開設有用于安裝氣動接頭(2)或堵頭(4)的安裝孔。

7.根據權利要求1所述的內骨骼式氣動軟連續型機器人，其特征在于：任意一個所述柔性單元(7)均通過彈性桿骨架(5)與相鄰的柔性單元(7)連接，所述彈性桿骨架(5)位于柔性單元(7)的中間，所述彈性桿骨架(5)的兩端分別與約束盤(6)固接。

8.根據權利要求1所述的內骨骼式氣動軟連續型機器人，其特征在于：每個所述柔性單元(7)的各內骨骼式氣動人工肌肉(1)長度相等。