气驱动模块单元、气驱动模块组件及软体机器人制造技术

本发明专利技术的气驱动模块单元、气驱动模块组件及软体机器人，其中所述气驱动模块单元包括第一连接器，第二连接器，以及多个伸缩体；每个所述伸缩体的两端分别固接于所述第一连接器及所述第二连接器；其中每个所述伸缩体内部形成有气体腔，所述气驱动模块单元开设有多个对应所述伸缩体的气体腔的接气通道,所述接气通道与对应的所述气体腔连通，所述伸缩体能够响应各自气体腔内的气压变化而伸缩。本发明专利技术实现模块化结构设置，能够采用不同的组装形式，且每个伸缩体相互独立设置，能够实现多个自由度的运动。

Pneumatic module unit, pneumatic module assembly and soft robot

【技术实现步骤摘要】
气驱动模块单元、气驱动模块组件及软体机器人
本专利技术属于机械传动相关
，特别是涉及一种气驱动模块单元、气驱动模块组件及软体机器人。
技术介绍
软体机器人由软材料(电活性聚合物、形状记忆聚合物、凝胶等)为主制成，可在大范围内任意改变自身形状、尺寸，包括软体医疗康复机器人、软体抓手、柔性机械臂、软体海洋机器人、软体爬行机器人、多自由度调节机构等，由于其低成本、可大规模制备、具有极强的柔顺性和安全性，并能够在复杂环境下灵活运动且具有环境协调、变色伪装、光警示及隔震等功能，相比于传统机器人，有着更强的和环境、人交互的能力，在航空航天、家用服务、海洋探测、医疗器械、健康护理等领域有重要应用。模块化是机器人发展的趋势，利用具有一定运动和功能能力的基本模块快速装配出适用于完成特定任务的机器人，以适应不同的工作环境和工作任务的要求，例如采用蛇形或毛虫构型以穿越狭小的孔洞，也可以变成四足机器人越过崎岖的地面，在平面环境下还可以组成环形构型实现高速滚动运动。目前，现有的机器人结构确定，且功能单一，满足不了软体机器人对于不同动作的使用需求。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术中存在的技术问题，提供一种气驱动模块单元、气驱动模块组件及软体机器人。具体地，一种气驱动模块单元，包括第一连接器，第二连接器，以及多个伸缩体；每个所述伸缩体的两端分别固接于所述第一连接器及所述第二连接器；其中每个所述伸缩体内部形成有气体腔，所述气驱动模块单元开设有多个对应所述伸缩体的气体腔的接气通道,所述接气通道与对应的所述气体腔连通，所述伸缩体能够响应各自气体腔内的气压变化而伸缩。作为本专利技术的优选方案，所述第一连接器具有多个第一连接座，所述接气通道设置在对应的所述第一连接座上；所述第二连接器具有多个对应所述第一连接座的第二连接座，每个所述伸缩体的两个端部固接于对应的所述第一连接座及所述第二连接座。作为本专利技术的优选方案，所述接气通道包括开设于所述第一连接座侧壁上的气动接口，用于与所述气体腔连通的气动接管，及用于连通所述气动接口与所述气动接管的气道；所述气动接管具有限位挡台，所述伸缩体插入至所述第一连接座的部分包裹于所述限位挡台。作为本专利技术的优选方案，所述伸缩体在插入至所述第一连接座的端部上开设有第一卡槽，所述第一连接座设有对应于所述第一卡槽的第一凸起，所述伸缩体与所述第一连接座通过所述第一凸起与第一卡槽之间的配合进行限位固定；及/或，所述伸缩体在伸入至所述第二连接座的端部上开设有第二卡槽，所述第二连接座设有对应于所述第二卡槽的第二凸起，所述伸缩体与所述第二连接座通过所述第二凸起与第二卡槽之间的配合进行限位固定。作为本专利技术的优选方案，所述伸缩体内设有压力传感器，用以检测所述气体腔的气压。作为本专利技术的优选方案，所述第一连接器在多个所述第一连接座之间的位置处设有第一磁性件，所述第二连接器在多个所述第二连接座之间的位置处设有第二磁性件，所述第一磁性件与所述第二磁性件能够相互吸合。作为本专利技术的优选方案，所述伸缩体为橡胶件或者硅胶件。作为本专利技术的优选方案，所述第一连接座及所述第二连接座的数量为三个。本专利技术还请求保护一种气驱动模块组件，包括多个气驱动模块单元，连接模组及万向调节模组；所述气驱动模块单元为上述任一所述的气驱动模块单元，所述气驱动模块单元能够通过所述万向调节模组可转动地连接于所述连接模组上。作为本专利技术的优选方案，所述连接模组包括螺纹连接块和连接模块；所述螺纹连接块在其中一个端面上设有螺纹连接结构，在其余的每个端面上分别设有第三磁性件；所述连接模块在相对侧的两个端面上分别设有能够吸合所述第三磁性件的第四磁性件，且所述连接模块与所述螺纹连接块之间能够通过所述第三磁性件与所述第四磁性件之间的配合进行装配连接。作为本专利技术的优选方案，所述螺纹连接块在每个所述第三磁性件的位置处设有限位部，所述连接模块在每个所述第四磁性件的位置处设有限位配合部，所述连接模块与所述螺纹连接块之间能够通过所述限位部与所述限位配合部之间的配合进行周向限位。作为本专利技术的优选方案，所述螺纹连接块具有六个端面，其中所述螺纹连接结构设为固接于所述螺纹连接块其中一个端面上的螺纹连接杆。作为本专利技术的优选方案，所述万向调节模组包括螺纹连接件，及可转动地连接于所述螺纹连接件上的万向接头；所述螺纹连接件具有与所述螺纹连接块上螺纹连接结构相配合的螺纹配合部，且所述螺纹连接件能够通过所述螺纹连接结构与所述螺纹配合部之间的配合固接于所述螺纹连接块；所述万向接头上设有第五磁性件，所述第五磁性件能够与所述第一磁性件吸合，且所述第一连接器能够通过所述第一磁性件与所述第五磁性件之间的配合固接于所述万向接头。作为本专利技术的优选方案，所述万向接头包括部分设于所述螺纹连接件内的连接球体，及部分伸出所述螺纹连接件的连接凸部；所述第五磁性件固定在所述连接凸部远离所述螺纹连接件的一侧端部上。本专利技术还请求保护一种软体机器人，包括气驱动模块组件，所述气驱动模块组件为上述任一所述的气驱动模块组件。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术所提供的气驱动模块单元、气驱动模块组件及软体机器人,通过合理的结构设置，实现该气驱动模块单元模块化结构设置，使得该气驱动模块组件能够通过不同的组装形式，实现不同的功能，以此满足对于软体机器人的使用需求；同时每个伸缩体相互独立设置，且伸缩体由对应的气体腔内气压变化而进行伸缩，使得该气驱动模块单元能够实现多个自由度的运动，进而满足不同动作的使用需求。附图说明图1为本专利技术一实施方式所提供的气驱动模块单元的结构示意图。图2为图1的B-B剖视图。图3为图1的A-A剖视图。图4为多个图1的气驱动模块单元的装配结构示意图。图5为本专利技术一实施方式所提供的气驱动模块组件的结构示意图。图6为本专利技术一实施方式所提供的气驱动模块组件另一实施例的结构示意图。图7为图5的气驱动模块组件中螺纹连接块的结构示意图。图8为图5的气驱动模块组件中连接模块的结构示意图。图9为图5的气驱动模块组件中万向调节模组的结构示意图。其中，10、第一连接器；11、第一连接座；111、第一凸起；121、气动接口；122、气动接管；1221、限位挡台；123、气道；20、第二连接器；21、第二连接座；211、第二凸起；30、伸缩体；301、气体腔；31、第一卡槽；32、第二卡槽；33、压力传感器；40、连接模组；41、螺纹连接块；411、螺纹连接结构；42、连接模块；421、限位配合部；50、万向调节模组；51、螺纹连接件；511、螺纹配合部；52、万向接头；521、连接球体；522、连接凸部；101、第一磁性件；102、第二磁性件；103、第三磁性件；104、第四磁性件；105、第五磁性件。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气驱动模块单元，其特征在于：包括第一连接器，第二连接器，以及多个伸缩体；每个所述伸缩体的两端分别固接于所述第一连接器及所述第二连接器；其中每个所述伸缩体内部形成有气体腔，所述气驱动模块单元开设有多个对应所述伸缩体的气体腔的接气通道,所述接气通道与对应的所述气体腔连通，所述伸缩体能够响应各自气体腔内的气压变化而伸缩。/n

【技术特征摘要】
1.一种气驱动模块单元，其特征在于：包括第一连接器，第二连接器，以及多个伸缩体；每个所述伸缩体的两端分别固接于所述第一连接器及所述第二连接器；其中每个所述伸缩体内部形成有气体腔，所述气驱动模块单元开设有多个对应所述伸缩体的气体腔的接气通道,所述接气通道与对应的所述气体腔连通，所述伸缩体能够响应各自气体腔内的气压变化而伸缩。


2.根据权利要求1所述的气驱动模块单元，其特征在于：所述第一连接器具有多个第一连接座，所述接气通道设置在对应的所述第一连接座上；所述第二连接器具有多个对应所述第一连接座的第二连接座，每个所述伸缩体的两个端部固接于对应的所述第一连接座及所述第二连接座。


3.根据权利要求2所述的气驱动模块单元，其特征在于：所述接气通道包括开设于所述第一连接座侧壁上的气动接口，用于与所述气体腔连通的气动接管，及用于连通所述气动接口与所述气动接管的气道；所述气动接管具有限位挡台，所述伸缩体插入至所述第一连接座的部分包裹于所述限位挡台。


4.根据权利要求2所述的气驱动模块单元，其特征在于：所述伸缩体在插入至所述第一连接座的端部上开设有第一卡槽，所述第一连接座设有对应于所述第一卡槽的第一凸起，所述伸缩体与所述第一连接座通过所述第一凸起与第一卡槽之间的配合进行限位固定；及/或，所述伸缩体在伸入至所述第二连接座的端部上开设有第二卡槽，所述第二连接座设有对应于所述第二卡槽的第二凸起，所述伸缩体与所述第二连接座通过所述第二凸起与第二卡槽之间的配合进行限位固定。


5.根据权利要求1所述的气驱动模块单元，其特征在于：所述伸缩体内设有压力传感器，用以检测所述气体腔的气压。


6.根据权利要求2所述的气驱动模块单元，其特征在于：所述第一连接器在多个所述第一连接座之间的位置处设有第一磁性件，所述第二连接器在多个所述第二连接座之间的位置处设有第二磁性件，所述第一磁性件与所述第二磁性件能够相互吸合。


7.根据权利要求1所述的气驱动模块单元，其特征在于：所述伸缩体为橡胶件或者硅胶件。


8.根据权利要求2所述的气驱动模块单元，其特征在于：所述第一连接座及所述第二连接座的数量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弘，张学成，江楠，曲绍兴，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33