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专利号: 2022100509425
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:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于折纸结构的全向多自由度模块化软体机器人,其特征在于,其包括头部传感器、弯曲折纸单元和伸缩折纸单元,

所述头部传感器设于所述弯曲折纸单元的一端,所述弯曲折纸单元包括多个折纸模块、连接壳体以及设于所述连接壳体中的弯曲驱动组件,所述伸缩折纸单元包括多个折纸模块、连接壳体以及设于所述连接壳体中的伸缩驱动组件,且所述弯曲折纸单元中每个折纸模块之间、所述伸缩折纸单元中每个折纸模块之间以及所述弯曲折纸单元与所述伸缩折纸单元之间均通过连接壳体连接;

所述每个折纸模块均包括变异吉村模式折纸机构和变异三浦模式折纸机构,所述变异吉村模式折纸机构由若干个折纸单元折叠连接阵列组合而成,且所述变异吉村模式折纸机构折叠后其轴向呈多边形形状,所述变异三浦模式折纸机构是由折纸单元折叠并裁剪而成的腔体结构,多组所述变异三浦模式折纸机构绕所述变异吉村模式折纸机构圆周均布设于所述变异吉村模式折纸机构的折叠贴合面之间,且同组中相邻两个所述变异三浦模式折纸机构之间采用软管相连通;

所述弯曲驱动组件包括第一液压微型齿轮泵和两位三通电磁阀,且所述第一液压微型齿轮泵通过所述两位三通电磁阀分别与所述弯曲折纸单元中每个折纸模块最底部的变异三浦模式折纸机构相连通,所述伸缩驱动组件包括第二液压微型齿轮泵和夹管阀,且所述第二液压微型齿轮泵通过所述夹管阀分别与所述弯曲折纸单元中每个折纸模块最底部的变异三浦模式折纸机构相连通,所述弯曲驱动组件及伸缩驱动组件分别通过控制每组所述变异三浦模式折纸机构中液体的流通方向带动所述折纸模块产生弯曲及伸缩运动。

2.根据权利要求1所述的基于折纸结构的全向多自由度模块化软体机器人,其特征在于,所述变异吉村模式折纸机构的折叠贴合面处设有柔性折板层,且所述变异吉村模式折纸机构与所述变异三浦模式折纸机构通过所述柔性折板层连接。

3.根据权利要求1所述的基于折纸结构的全向多自由度模块化软体机器人,其特征在于,所述变异三浦模式折纸机构的外侧面均布置有磁贴薄片。

4.根据权利要求1所述的基于折纸结构的全向多自由度模块化软体机器人,其特征在于,多组所述变异三浦模式折纸机构包括第一变异三浦模式折纸机构、第二变异三浦模式折纸机构以及第三变异三浦模式折纸机构,所述第一变异三浦模式折纸机构、第二变异三浦模式折纸机构以及第三变异三浦模式折纸机构均布设于所述变异吉村模式折纸机构的外侧圆周处。

5.根据权利要求1所述的基于折纸结构的全向多自由度模块化软体机器人,其特征在于,所述弯曲驱动组件包括第一液压微型齿轮泵、两位三通电磁阀、控制器和电池组,所述第一液压微型齿轮泵的第一油口通过软管与所述弯曲折纸单元中第一变异三浦模式折纸机构的入口相连通,且所述第一液压微型齿轮泵的第二油口通过所述两位三通电磁阀与所述弯曲折纸单元中第二变异三浦模式折纸机构以及第三变异三浦模式折纸机构的入口相连通,所述控制器和电池组均设于连接壳体中,通过所述控制器的协调控制,能实现所述弯曲驱动单元的弯曲运动。

6.根据权利要求1所述的基于折纸结构的全向多自由度模块化软体机器人,其特征在于,所述伸缩驱动组件包括三组伸缩驱动组件,且每组所述伸缩驱动组件均包括第二液压微型齿轮泵、夹管阀、控制器和电池组,所述第二液压微型齿轮泵的第一油口连接有储囊,且所述第二液压微型齿轮泵的第二油口通过所述夹管阀与所述伸缩折纸单元中第一变异三浦模式折纸机构、第二变异三浦模式折纸机构以及第三变异三浦模式折纸机构的入口相连通,所述控制器和电池组均设于连接壳体中,通过所述控制器的协调控制,能实现所述伸缩驱动单元的伸缩运动。

7.根据权利要求1所述的基于折纸结构的全向多自由度模块化软体机器人,其特征在于,所述连接壳体包括壳体本体、上盖板和下盖板,所述上盖板和下盖板分别设于所述壳体本体的第一端和第二端,且所述折纸模块的两端分别与所述上盖板和下盖板相连接。