基于堵塞机理的变刚度软体驱动器、软体手臂及软体平台

成果编号：32940

价格：面议

完成单位：南京邮电大学

单位类别：其他高校

完成时间：2020年

成熟程度：研制阶段

服务产业领域：装备制造

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发布人：seufeng1979 离线

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本发明公开了一种基于堵塞机理的变刚度软体驱动器、软体手臂和软体平台，包括真空泵和单元模块，单元模块包括内柔性骨架、气管、外柔性层、堵塞机构、形变堵头和堵塞堵头；内柔性骨架具有中心通孔和沿周向均布的形变孔；堵塞机构固定在中心通孔内，堵塞机构包括支撑骨架、弹性连接绳索，大球颗粒、小球颗粒、收紧弹簧和密封薄膜；弹性连接绳索依次从每个支撑骨架的对称中心穿过，相邻两个支撑骨架之间均具有容纳腔；大球颗粒和小球颗粒均填充在容纳腔内；堵塞机构和每个形变孔内均各设置有一根气管，每根气管的另一端均与真空泵相连接。本发明具有极好的环境适应能力，通过变刚度原理，既能具有较大柔性，又能具有较大刚性。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新工艺、新产品

合作方式：技术开发

参与活动： 2022年高校院所走进镇江产学研合作对接活动

专利情况：未申请专利

成果简介

成果概况

创新要点

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于堵塞机理的变刚度软体驱动器，该基于堵塞机理的变刚度软体驱动器具有极好的环境适应能力，通过变刚度原理，既能具有较大柔性，又能具有较大刚性。本发明具有的有益效果是： 1、当堵塞机构内腔内为正常气压，也即不进行吸真空时，堵塞机构则具有柔性。 2、对内柔性骨架的形变孔内充入不同气压的气体，则能实现单元模块为压缩、拉伸、弯曲的驱动状态。 3、整个单元模块变形后，对堵塞机构吸真空，此时堵塞机构将转变为刚性部件。由于堵塞机构的内部支撑作用，整个单元模块也变成了刚性部件。也即实现了从柔性向刚性的转变，变刚度。从而，本发明具有极好的环境适应能力，通过变刚度原理，既能具有较大柔性，又能具有较大刚性。

主要技术指标

本发明采用的技术方案是：一种基于堵塞机理的变刚度软体驱动器，包括真空泵和单元模块，单元模块包括内柔性骨架、气管、外柔性层、堵塞机构、形变堵头和堵塞堵头。内柔性骨架具有中心通孔，位于中心通孔外周的内柔性骨架上沿周向均布有若干个形变孔。外柔性层包覆在内柔性骨架的外周。每个形变孔的两端各密封填充一个形变堵头。堵塞机构固定在中心通孔内，堵塞机构包括支撑骨架、弹性连接绳索，大球颗粒、小球颗粒、收紧弹簧和密封薄膜。位于堵塞机构两端的中心通孔内各填充一个堵塞堵头。支撑骨架为对称结构，支撑骨架的数量为若干个，弹性连接绳索依次从每个支撑骨架的对称中心穿过，且每个支撑骨架均与弹性连接绳索固定连接；弹性连接绳索的两端分别与两个堵塞堵头固定连接。相邻两个支撑骨架之间均具有容纳腔；大球颗粒以弹性连接绳索为中心，沿周向均布在容纳腔内，且大球颗粒之间均通过收紧弹簧相连接；小球颗粒填充在容纳腔的剩余空间内。密封薄膜包覆在支撑骨架和小球颗粒的外周。堵塞机构和每个形变孔内均各设置有一根气管，每根气管的另一端均与真空泵相连接。每个单元模块均还包括包裹层，包裹层包覆在外柔性层的外周。通过对若干个形变孔内气体压力的控制，能实现对单元模块的拉伸、压缩或弯曲。堵塞机构在自由状态下，具有柔性；当堵塞机构内吸真空后，则堵塞机构将由柔性转变为刚性状态。支撑骨架的形状为菱形、椭圆形或双曲线形。密封薄膜的外周与中心通孔的内壁相粘接固定。本发明还提供一种基于堵塞机理的变刚度软体手臂，该基于堵塞机理的变刚度软体手臂具有极好的环境适应能力，通过变刚度原理，既能具有较大柔性，又能具有较大刚性。一种基于堵塞机理的变刚度软体手臂，包括若干个单元模块；若干个单元模块相互串联，相邻两个单元模块之间通过共用的堵塞堵头和形变堵头形成连接；所有气管均与真空泵相连接。本发明还提供一种基于堵塞机理的变刚度软体平台，该基于堵塞机理的变刚度软体平台具有极好的环境适应能力，通过变刚度原理，既能具有较大柔性，又能具有较大刚性。一种基于堵塞机理的变刚度软体平台，包括变刚度软体手臂、地脚、刚性连接关节和平台面；平台面的底部设置有若干个刚性连接关节，地脚的顶部固定一个刚性连接关节，相邻两个刚性连接关节之间均设置一根变刚度软体手臂。平台面为三角形，平台面的每个边角底部各设置一个刚性连接关节，地脚的数量也为三个。

其他说明

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