[发明专利]一种用于软体机器人的双稳态软通断阀及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于软体机器人的双稳态软通断阀及其使用方法。现如今几乎所有的液压或气动执行机构都是使用硬阀来控制，但这种硬阀并不适用在软体机器人上。本发明一种用于软体机器人的双稳态软通断阀，包括软阀体。软阀体包括外壳、第一通流管、第二通流管、隔板和褶皱挤压件。空腔的中部设置有隔板。隔板将外壳的内腔分隔为第一控制腔和第二控制腔。第一控制腔的外端开设有第一控制口。第二控制腔的外端中部开设有第二控制口。褶皱挤压件包括中间连接杆、第一端部压头、第二端部压头、第一褶皱管和第二褶皱管。本发明是一种主体由橡胶制作的软阀，克服了现有的由硬阀控制软体机器人所带来的障碍。

技术领域

本发明属于软开关技术领域，具体涉及一种用于软体机器人的双稳态软通断阀及其使用方法。

背景技术

现如今几乎所有的液压或气动执行机构都是使用硬阀来控制，但这种硬阀并不适用在软体机器人上。原因在于：1、硬阀自身不能随着软体机器人的变形而变形；故硬阀固定在软体机器人上会限制软体机器人的灵活性；2、硬阀大多采用电磁驱动，其重量较大，会显著增大软体机器人的负载。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于软体机器人的双稳态软通断阀及其使用方法。

本发明装置部分的第一种方案如下：

一种用于软体机器人的双稳态软通断阀，包括软阀体。所述的软阀体包括外壳、第一通流管、第二通流管、隔板和褶皱挤压件。空腔的中部设置有隔板。隔板的中部开设有让位孔。隔板将外壳的内腔分隔为第一控制腔和第二控制腔。第一控制腔的外端开设有第一控制口。第二控制腔的外端中部开设有第二控制口。

所述的褶皱挤压件包括中间连接杆、第一端部压头、第二端部压头、第一褶皱管和第二褶皱管。第一褶皱管、第二褶皱管的相对端与隔板的让位孔的两端分别固定。第一端部压头、第二端部压头与第一褶皱管、第二褶皱管的相背端分别固定。中间连接杆的两端与第一端部压头、第二端部压头分别固定。中间连接杆穿过隔板的让位孔。第一端部压头、第二端部压头的外侧面与第一控制腔、第二控制腔的外端分别形状对应。

所述的第一通流管穿过外壳的第一控制腔，且位于第一控制口与第一端部压头之间。第二通流管穿过外壳的第二控制腔，且位于第二控制口与第二端部压头之间。

作为优选，本发明一种用于软体机器人的双稳态软通断阀还包括控制模块。所述的控制模块包括活塞缸、电动推杆和控制器。活塞缸的有杆腔、无杆腔与外壳上的第一控制口、第二控制口分别连接。活塞缸的活塞杆与电动推杆的推出杆分别固定。电动推杆与控制器通过电机驱动器连接。

作为优选，所述外壳内腔的形状为两端成圆锥形的圆柱状。第一端部压头、第二端部压头的外侧面均呈圆台状，且圆台的锥度与外壳内腔端面的锥度相等。

作为优选，所述的第一通流管及第二通流管均采用具有弹性、能够伸缩的软管。

该一种用于软体机器人的双稳态软通断阀的使用方法具体如下：

步骤一、将第一通流管、第二通流管各自作为一个通断阀或节流阀接入软体机器人的气动回路中。

步骤二、当需要截止第一通流管或减小第一通流管的流量时，控制器控制电动推杆运动，使得活塞缸的有杆腔的容积增大气压减小，无杆腔的容积减小气压增大，褶皱挤压件内的中间连接杆向第一通流管移动，第一端部压头与第一控制腔的外端端面挤压第一通流管，使得第一通流管被截止或通流截面积减小。

当需要截止第二通流管或减小第二通流管的流量时，控制器控制电动推杆运动，使得活塞缸的有杆腔的容积减小气压增大，无杆腔的容积增大气压减小，褶皱挤压件内的中间连接杆向第二通流管移动，第二端部压头与第二控制腔的外端端面挤压第二通流管，使得第二通流管被截止或通流截面积减小。

本发明装置部分的第二种方案如下：