[发明专利]一种气颗粒混合驱动变刚度软体机器人及其运行方法

权利要求书

1.一种气颗粒混合驱动变刚度软体机器人，其特征在于，包括：

具有内腔的弹性变形体；

抽真空充气装置，所述抽真空充气装置与所述弹性变形体相连接并用于向所述内腔充入气体，同时用于抽出所述内腔内的气体，使所述内腔形成真空或负压；

颗粒输送装置，所述颗粒输送装置与所述弹性变形体相连接并用于向所述内腔输送颗粒。

2.根据权利要求1所述的一种气颗粒混合驱动变刚度软体机器人，其特征在于，所述弹性变形体上设有与所述内腔相连通的气体通道和颗粒输送通道，所述抽真空充气装置通过换向阀与所述气体通道相连通；所述颗粒输送装置与所述颗粒输送通道相连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种气颗粒混合驱动变刚度软体机器人，其特征在于，所述抽真空充气装置包括与所述弹性变形体相连接的气缸和与所述气缸相连接的第一直线驱动机构。

4.根据权利要求3所述的一种气颗粒混合驱动变刚度软体机器人，其特征在于，所述抽真空充气装置还包括与所述弹性变形体相连接的真空泵。

5.根据权利要求2所述的一种气颗粒混合驱动变刚度软体机器人，其特征在于，所述气体通道上设有用于防止所述颗粒通过的滤网。

6.根据权利要求1所述的一种气颗粒混合驱动变刚度软体机器人，其特征在于，所述颗粒为具有稳定结构形态的固态粒子，所述固态粒子的直径为0.1-3mm。

7.根据权利要求1所述的一种气颗粒混合驱动变刚度软体机器人，其特征在于，所述颗粒输送装置包括与所述弹性变形体相连接的柱塞组件和与所述柱塞组件相连接的第二直线驱动机构。

8.根据权利要求1所述的一种气颗粒混合驱动变刚度软体机器人，其特征在于，还包括贴合所述弹性变形体外表面一侧设置的弹性衬板；所述弹性衬板的弹性模量大于所述弹性变形体的弹性模量。

9.根据权利要求1所述的一种气颗粒混合驱动变刚度软体机器人，其特征在于，还包括控制装置；所述控制装置包括与所述抽真空充气装置相连接的压力真空表和与所述压力真空表相连接的控制器，所述控制器与所述抽真空充气装置和颗粒输送装置相连接。

10.一种如权利要求1-9任一项所述气颗粒混合驱动变刚度软体机器人的运行方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、柔性状态：弹性变形体内腔与大气相通；

步骤S2、柔性变形状态：当弹性变形体接触被抓物体时，抽真空充气装置向弹性变形体内腔充入气体，且颗粒输送装置向弹性变形体内腔输送颗粒，通过气体和颗粒混合驱动弹性变形体顺应被抓物体发生变形，弹性变形体贴合物体外形；

步骤S3、刚性增强状态：完成步骤S2后，抽真空充气装置停止向内腔充入气体，颗粒输送装置停止向内腔输送颗粒；此时抽真空充气装置抽出弹性变形体内腔内的气体，内腔形成真空或负压，颗粒进入堵塞状态，弹性变形体刚性增强，且弹性变形体维持变形状态不变；

步骤S4、刚性维持状态：完成步骤S3后，抽真空充气装置停止抽真空，此时内腔内真空度维持不变，使弹性变形体形成一个稳定的刚性状态；

步骤S5、刚性状态转变至柔性状态：弹性变形体内腔与大气相通，大气进入内腔，内腔内颗粒具有流动性；此时在弹性变形体的弹性作用下，内腔内的颗粒被推出内腔而进入至颗粒输送装置内，弹性变形体恢复至初始柔性状态。