CN208289883U - 一种气动软体执行装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种气动软体执行装置，能够实现多方向的弯曲以及伸长功能，具有较高的自由度和良好的柔顺性，可以对复杂深腔地形进行探测，还可以实现对不规则物体或者较大物体或较小物体的可靠抓取，包括外部约束管，在所述外部约束管内沿所述外部约束管的轴向设有连接管，在所述外部约束管内、环绕所述连接管设有至少三根沿所述外部约束管的轴向设置的充气软管，所述外部约束管的外周上间隔设置有束缚圈，所述外部约束管的两端分别设有端盖，其中一个所述端盖上设有分别与所述充气软管连通的充气孔。
Description
技术领域
本实用新型涉及通用机械领域，具体为一种气动软体执行装置。
背景技术
传统的刚性执行装置在实现弯曲动作时需要多个铰链配合完成，结构比较复杂而且自由度有限，对不规则及易碎品的抓取存在很大问题，在操作刚性器械时安全隐患也是不可忽视的。
现有技术也有一些软体机器人，如公开号为CN107718021A、CN106965868A的实用新型专利中公开了的软体机器人装置，然而其结构都较为复杂 ，虽然其可以在一定程度上实现弯曲，然而其灵活度较差，不能实现多向弯曲，在面对复杂深腔地形进行探测时，现有的软体机器而且受其结构设计的影响，其自由度和柔顺性较差，难以实现伸长功能；同时现有的软体机器人，控制不便且形态单一，在处理不规则物体或者较大或较小物体时，难以实现预想的可靠抓取。
实用新型内容
针对现有技术中的存在的机器人自由度和柔顺性较差，难以实现多方向的弯曲、伸长功能以及抓取效果不好的问题，本实用新型提供了一种气动软体执行装置，能够实现多方向的弯曲以及伸长功能，具有较高的自由度和良好的柔顺性，可以对复杂深腔地形进行探测，还可以实现对不规则物体或者较大物体或较小物体的可靠抓取。
其技术方案是这样的：一种气动软体执行装置，其特征在于：包括外部约束管，在所述外部约束管内沿所述外部约束管的轴向设有连接管，在所述外部约束管内、环绕所述连接管设有至少三根沿所述外部约束管的轴向设置的充气软管，所述外部约束管的外周上间隔设置有束缚圈，所述外部约束管的两端分别设有端盖，其中一个所述端盖上设有分别与所述充气软管连通的充气孔。
进一步的，所述外部约束管、连接管、充气软管、端盖分别由硅橡胶制成。
进一步的，所述端盖和所述外部约束管之间通过液态硅橡胶连接实现密封。
进一步的，所述端盖的充气孔和所述充气软管的连接处通过液态硅橡胶连接实现密封。
进一步的，所述束缚圈为PE线缠绕制成。
进一步的，所述连接管沿所述外部约束管的中心轴设置。
进一步的，所述连接管为实心管。
本实用新型的气动软体执行装置，通过对充气软管进行充气，充气软管在压强的作用下会产生膨胀，并且外部约束管和束缚圈限制了径向膨胀，与此同时，在外部约束管内的其他充气软管和连接管的联合作用，限制了充气软管一边的轴向拉伸，从而实现装置的弯曲动作，通过对不同的软管充气可以实现多向弯曲，自由度高，执行装置整体由硅橡胶制成，柔顺性好，在对充气软管重启时，由于硅橡胶材料的超弹性特性，会产生各个方向的膨胀，在外部约束管和束缚圈的限制下，装置的径向膨胀受到约束，只能沿轴向释放所受到的压强，从而实现伸长的动作，可以对复杂深腔地形进行探测，通过两个或多个执行装置的配合可以很好的实现对易碎物品和不规则物体的抓取，本实用新型采用全软材料的硅橡胶制备，对易碎物品完全没有破坏性，而且随着调节气压的大小改变弯曲程度可以对不规则物体实现抓取，拥有较高的安全性，多个装置配合可以对某些特殊的较大或者较小的物体实现可靠抓取。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的K-K向的旋转后的剖视示意图；
图3为本实用新型的I-I向的扭曲后的剖视示意图。
具体实施方式
见图1、图2、图3，本实用新型的一种气动软体执行装置，包括外部约束管1，在外部约束管1内沿外部约束管1的中心轴设有连接管2，在外部约束管1内、环绕连接管2设有四根沿外部约束管1的轴向设置的充气软管3，外部约束管1的外周上间隔设置有束缚圈4，束缚圈4为PE线缠绕制成，外部约束管1的两端分别设有端盖5，其中一个端盖5上设有分别与充气软管连通的充气孔（图中未给出），外部约束管1、连接管2、充气软管3、端盖5分别由硅橡胶制成，连接管2为实心管，端盖5和外部约束管1之间通过液态硅橡胶连接实现密封，端盖的充气孔和充气软管3的连接处通过液态硅橡胶连接实现密封。
以下对上述实施例的气动软体执行装置的多向弯曲的实现进行具体描述：当对外部约束管1内部的其中一个充气软管3进行充气时，充气软管3在压强的作用下会产生膨胀，并且外部约束管1和束缚圈4一定程度上限制了充气软管3的径向膨胀，与此同时，在外部约束管1内的其他充气软管3和连接管2的联合作用，限制了充气软管一边的轴向拉伸，从而实现装置的45°方向弯曲动作，同时对两根充气软管充气可以实现90°方向弯曲动，因此本实施例中的气动软体执行装置可以实现8个方向的弯曲，在有更多弯曲方向需求的情况下，增加充气软管的个数可以更多的增加弯曲的方向。
在对充气软管充气的同时，由于硅橡胶材料的超弹性特性，会产生各个方向的膨胀，在外部约束管1和束缚圈4的限制下，装置的径向膨胀受到约束，只能沿轴向释放所受到的压强，从而实现伸长的动作。
本实用新型的气动软体执行装置，能够实现多方向的弯曲以及伸长功能，具有较高的自由度和良好的柔顺性，从而可以对复杂深腔地形进行探测，通过两个或多个执行装置的配合可以很好的实现对易碎物品和不规则物体的抓取，并且拥有较高的安全性。在对易碎物品和不规则物体的抓取时，本实用新型采用全软材料的硅橡胶制备，对易碎物品完全没有破坏性，而且随着调节气压的大小改变弯曲程度可以对不规则物体实现抓取，能够与不规则物体很好的贴合，抓取可靠姓好，多个装置配合可以对某些特殊的较大或者较小的物体实现抓取。
本实用新型的加工生产也十分便捷，主要通过铸模浇注的方法，对拟定好结构先将其对应的模具设计出来，通过3D打印制备出模具，然后根据对工作环境的要求选择合适的硅橡胶原液，倒入模具，常温或者加热固化即可完成，生产方便快捷，成本低。
以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种气动软体执行装置，其特征在于：包括外部约束管，在所述外部约束管内沿所述外部约束管的中心轴设有连接管，在所述外部约束管内、环绕所述连接管设有至少三根沿所述外部约束管的轴向设置的充气软管，所述外部约束管的外周上间隔设置有束缚圈，所述外部约束管的两端分别设有端盖，其中一个所述端盖上设有分别与所述充气软管连通的充气孔。
2.根据权利要求1所述的一种气动软体执行装置，其特征在于：所述外部约束管、连接管、充气软管分别由硅橡胶制成。
3.根据权利要求2所述的一种气动软体执行装置，其特征在于：所述端盖和所述外部约束管之间通过液态硅橡胶连接实现密封。
4.根据权利要求2所述的一种气动软体执行装置，其特征在于：所述端盖的充气孔和所述充气软管的连接处通过液态硅橡胶连接实现密封。
5.根据权利要求1所述的一种气动软体执行装置，其特征在于：所述束缚圈为PE线缠绕制成。
6.根据权利要求1所述的一种气动软体执行装置，其特征在于：所述连接管沿所述外部约束管的中心轴设置。
7.根据权利要求1所述的一种气动软体执行装置，其特征在于：所述连接管为实心管。
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| CN201820493305.4U CN208289883U (zh) | 2018-04-09 | 2018-04-09 | 一种气动软体执行装置 |
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| CN (1) | CN208289883U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108274455A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-07-13 | 江南大学 | 一种气动软体执行装置 |
| CN109732587A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-05-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种气动转运机器人 |
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2018
- 2018-04-09 CN CN201820493305.4U patent/CN208289883U/zh not_active Expired - Fee Related
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