利索能及
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专利号: 2021105586847
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于折纸机构的模块化高伸缩率机器人,它包括机器人末端执行器、折纸模块、基座和驱动模块;折纸模块和驱动模块分别安装在基座的两侧,机器人末端执行器安装在折纸模块的末端,驱动模块通过驱动折纸模块的伸缩,带动机器人末端执行器移动;其特征在于:

所述折纸模块为吉村模式管状折纸机构,它由若干个折纸单元阵列而成,所述折纸模块折叠后其轴向呈正多边形,正多边形的每个角上各开有一个导向孔;每个折纸单元的内折痕线上剪裁有若干个菱形孔;

所述驱动模块由若干组驱动机构构成,一组驱动机构对应折纸模块的一个角;每组驱动机构包括一根驱动导丝、一个导丝推杆和一个导丝筒;若干个导丝筒间隔地垂直固定在基座侧壁上;每个导丝筒内穿设有一根驱动导丝,驱动导丝的一端与安装在导丝筒侧壁上的导丝推杆相连,另一端穿过折纸单元的导向孔,贯穿整个折纸模块固定在折纸模块的末端。

2.根据权利要求1所述的基于折纸机构的模块化高伸缩率机器人,其特征在于:所述折纸单元在两两相邻相互交叉的四根外折痕线围成的每个最小区域内,在其内折痕线的中心处剪裁出菱形孔。

3.根据权利要求1或2所述的基于折纸机构的模块化高伸缩率机器人,其特征在于:所述驱动导丝为镍钛记忆合金丝。

4.根据权利要求3所述的基于折纸机构的模块化高伸缩率机器人,其特征在于:所述折纸模块用塑胶覆膜纸折叠而成。

5.根据权利要求4所述的基于折纸机构的模块化高伸缩率机器人,其特征在于:所述折纸模块的初始状态为压缩状态;

所述折纸模块轴向截面呈正六边形,其六个角上各开有一个导向孔;

每个折纸单元二维折痕上的几何关系表现为外折痕线之间的钝角为120度,外折痕线与内折痕线之间的锐角为30度。

6.根据权利要求5所述的基于折纸机构的模块化高伸缩率机器人,其特征在于:所述驱动模块由六组驱动机构构成;

六个导丝筒等间隔地固定在基座侧壁上,六根驱动导丝分别穿过构成折纸模块的每个折纸单元六个犄角处的导向孔,固定在折纸模块的末端。

7.根据权利要求6所述的基于折纸机构的模块化高伸缩率机器人,其特征在于:还包括N个连接模块,所述连接模块的形状与所述折纸模块的外形相同,为正多边形,其为双层镂空结构,与所述折纸模块相对应的每个角处开有导向孔和安装孔;

还包括有N个折纸模块,所述折纸模块彼此之间通过所述连接模块串联连接;

所述驱动导丝穿过每个所述折纸模块和每个所述连接模块的导向孔固定在最后一个所述折纸模块的末端;

所述机器人末端执行器通过所述连接模块安装在最后一个折纸模块的末端。