[发明专利]一种具有刚度保持的半软体机器人模块及半软体机器人

摘要

本发明提出一种具有刚度保持的半软体机器人模块及半软体机器人，该模块主要包括：左气囊、中气囊、右气囊、纤维织物网、拉环、前曲柄、后曲柄、前连接轴、后连接轴、前摇杆、后摇杆、滑动轴、保护鳞。半软体机器人主要由左一气囊、左二气囊、左三气囊、左四气囊、中一气囊、右一气囊、左一模、左二模块、中一模块、中二模块、中三模块、右一模块、右二模块和右三模块组成，本发明结合了软体机器人与曲柄滑块机构的自锁特性，使得其在变形后具有较高的刚度，具有抵抗回复力的能力；通过多个模块组合可以形成多种形状的半软体机器人。本发明刚度变化是由于机械装置自动完成的，弯曲后刚度自然提高，伸直后恢复柔性状态，极大地增大了控制的简便性。

主权项

1.一种具有刚度保持的半软体机器人模块，其特征在于：主要包括：左气囊、中气囊、右气囊、纤维织物网、拉环、前曲柄、后曲柄、前连接轴、后连接轴、前摇杆、后摇杆、滑动轴、保护鳞，其中，左气囊、中气囊、右气囊，分别是三个中空的、长方体的弹性材质结构，它们的下壁内部有连接内部空腔的气体通道；左气囊、中气囊、右气囊，从左至右按顺序水平依次排列，且每两个之间的连接处有一圈半圆形的槽，半圆形槽在上表面横向中心线附近不连续；纤维织物网，是高拉伸模量的平纹织物网，水平嵌入铺设在左气囊、中气囊、右气囊的下壁中，经线方向与左气囊、中气囊、右气囊的排列方向平行，且沿着排列方向连续，纬线方向与排列方向垂直；拉环是弹性材质，呈带状长条，两端向下弯曲，位于中气囊与右气囊上表面的横向中心线上方，两端弯曲处分别固定在左气囊与中气囊上表面的接缝处以及右气囊上表面的最右端，组合后拉环下表面与中气囊、右气囊的上表面构成一个长条状的内表面平滑的孔；左气囊、中气囊、右气囊、拉环这四个弹性结构之间的连接采用粘接；前曲柄与后曲柄形状完全一样，是L形的刚性杆，L型结构的两边一边较长，另一边较短，长边顶端有孔，短边嵌入在左气囊上表面的最左端，长边方向在未充气时与左气囊、中气囊、右气囊的排列方向平行，且从左气囊最左端向右延伸，并紧贴左气囊、中气囊、右气囊的上表面，前曲柄与后曲柄相对于左气囊、中气囊、右气囊上表面的横向中心线对称；前摇杆和后摇杆，是两根完全相同的短杆，杆两端有孔，分别通过前连接轴与后连接轴与前曲柄和后曲柄连接，连接方式为自由转动的间隙配合，前摇杆和后摇杆相对于前连接轴和后连接轴向右伸展；滑动轴是中间粗两边细的轴，两端细的部分分别与前摇杆和后摇杆紧密不可转动地过盈配合，中间粗的部分穿过拉环下表面与中气囊、右气囊的上表面构成的长条孔，在未充气的状态下位于该长条孔的最右端，中间粗的部分直径大于前摇杆和后摇杆的杆厚度，略小于长条孔的高度；保护鳞是一个近似梯形的类似鱼鳞形状的薄片，薄片下方有四个伸出的支座，每个支座顶端都有一个门形的卡子，保护鳞通过门形卡子固定在前曲柄与后曲柄上方。/n