[实用新型]一种柔性泵

说明书

本实用新型公开了一种柔性泵，属于流体输送装置领域。它包括泵室，其为柔性中空结构；固定端盖，其有两个，对称式固定于泵室两端部；人工肌肉，其为电致动，人工肌肉两端部分别与两个固定端盖固定连接，人工肌肉有若干个，均匀布置于泵室侧面周围；止回阀，其有两个，分别安装于泵室两端部的中部；电源，其与人工肌肉电连接；泵室为柔性波纹管；人工肌肉为导电缝纫线加捻组成的捻曲结构；两个止回阀的安装方向相同。本实用新型易于制造，低成本，主体部分均由可灵活变形的软材料构成，可以实现一些刚性泵无法完成的作业，且无需外部压缩机、电机等构件进行驱动，更加轻便且无噪声。

技术领域

本实用新型属于流体输送装置领域，更具体地说，涉及一种柔性泵。

背景技术

在过去的十几年里，软体机器人的研究取得了巨大的进展，并且在医疗手术、助老助残、野外勘探等领域得到了应用。不同于传统刚体机器人，软体机器人通常由柔性材料构成，具有被动适应性、人机交互安全性及高度灵活性，可以在复杂及未知环境中及与人交互的场景中很好的完成任务，随着软体机器人的发展，软体执行器也吸引了许多研究者的兴趣。

现有的软体机器人执行器包括流体弹性执行器、形状记忆合金执行器、形状记忆聚合物执行器，电活性聚合物执行器以及基于化学反应的执行器等。其中，流体执行器，特别是气体弹性执行器，由于其简单的可控性、高功率密度和快速响应，是应用最广泛的软体机器人执行器。流体弹性执行器可以实现不同的运动：扩展、收缩、扭转和弯曲，使它们适合于各种软体机器人应用，流体弹性执行器的压力产生主要依赖于机械泵或压缩机，它们通常是刚性、笨重且嘈杂的，刚性泵的使用让整个软体机器人系统不再紧凑，并且阻碍了软体机器人的柔顺性，柔性泵的缺乏限制了软体机器人的便携性和自主性。

经检索，中国专利公开号：CN 104609039 A；公开日：2015年05月13日；公开了一种软泵，包括有瓶体，在所述瓶体内设有用于盛装液体的空腔，在所述瓶体内插接有出液管，所述的瓶体与出液管外壁之间密封设置，所述出液管一端伸出所述瓶体，在所述瓶体上设有能压缩从而增加瓶体压力使液体从出液管中喷出的弹簧圈。该申请案实现了一种结构简单，使用方便的软泵，但该申请案使用的是瓶体作为软泵主体，使得软泵的灵活和柔顺行性不足，在实际具体的应用中缺乏广泛性，不能满足现有软体机器人对软泵的需求。

发明内容

为解决上述问题至少之一，本实用新型采用如下的技术方案。

一种柔性泵，包括：

泵室，其为柔性中空结构；

固定端盖，其有两个，对称式固定于泵室两端部；

人工肌肉，其为电致动，人工肌肉两端部分别与两个固定端盖固定连接，人工肌肉有若干个，均匀布置于泵室侧面周围；

止回阀，其有两个，分别安装于泵室两端部的中部；

电源，其与人工肌肉电连接。

泵室、固定端盖、人工肌肉和止回阀构成了泵体结构，泵体结构呈圆柱形，泵室在人工肌肉的作用下，内部体积发生变化人工肌肉为电致动人工肌肉，能在通电加热的诱导下产生弯曲、伸缩、束紧或扭变等多种机械行为，通过电源对人工肌肉通电加热，人工肌肉产生机械行为，如伸缩，进而带动两个固定端盖产生相对位移，由此带动两固定端盖间的泵室发生形变，使其内部体积发生变化，泵室内与周围环境之间出现压差，由此，通过止回阀，对流体进行引流。

进一步地，所述泵室为柔性波纹管。

柔性波纹管具有足够的伸展性，灵敏度高，可灵活地随着人工肌肉的机械行为使泵室内部体积发生变化，从而对流体进行引流。

进一步地，所述人工肌肉为导电缝纫线加捻组成的捻曲结构；这种结构电响应速率更快，致动行程更大，构成的柔性泵的使用性能更优秀。

进一步地，两个止回阀的安装方向相同。