本實(shí)用新型涉及軟體機(jī)器人的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)多重運(yùn)動(dòng)的雙層多氣路軟體驅(qū)動(dòng)器。

背景技術(shù)：

目前，目前能夠?qū)崿F(xiàn)多重運(yùn)動(dòng)的軟體驅(qū)動(dòng)器主要有氣動(dòng)組驅(qū)動(dòng)器和氣動(dòng)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)器。氣動(dòng)組驅(qū)動(dòng)器是由多個(gè)單一運(yùn)動(dòng)的彈性管組成，通過分別控制對(duì)應(yīng)彈性管的氣壓，通過壓差實(shí)現(xiàn)各種各樣的運(yùn)動(dòng)。這組軟體驅(qū)動(dòng)器的缺點(diǎn)是由多個(gè)彈性管組成，要想實(shí)現(xiàn)彎曲、平移、伸縮等運(yùn)動(dòng)，至少需要6個(gè)彈性管，所占空間比較大。

氣動(dòng)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)器由硅膠澆鑄或軟刻蝕技術(shù)制作，通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，控制每個(gè)氣室的壓力大小，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)。目前現(xiàn)有的氣動(dòng)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)器是由一個(gè)可擴(kuò)展的頂層和一個(gè)不能伸展的底層組成，驅(qū)動(dòng)器的頂層在空腔內(nèi)壁之間有缺口，該驅(qū)動(dòng)器主要實(shí)現(xiàn)彎曲運(yùn)動(dòng)，不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)伸縮和平移運(yùn)動(dòng)。

故需要設(shè)計(jì)一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)彎曲、平移、伸縮等運(yùn)動(dòng)的軟體驅(qū)動(dòng)器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本實(shí)用新型提出了一種雙層多氣路軟體驅(qū)動(dòng)器，利用一個(gè)彈性管，通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)彎曲、平移、伸縮等運(yùn)動(dòng)。

技術(shù)方案：本實(shí)用新型的一種雙層多氣路軟體驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)從上至下依次包括上層結(jié)構(gòu)和下層結(jié)構(gòu)；

上層結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部相互獨(dú)立封閉的四路氣道，按順時(shí)針依次為第一路氣道、第二路氣道、第三路氣道、第四路氣，將所述軟體驅(qū)動(dòng)器的上層結(jié)構(gòu)均勻分成4個(gè)部分；第一路氣道、第二路氣道、第三路氣道、第四路氣道分別包括四個(gè)工作氣室和三個(gè)輔助氣室，工作氣室與輔助氣室間隔分布，互相連通，從上至下依次為第一工作氣室、第一輔助氣室、第二工作氣室、第二輔助氣室、第三工作氣室、第三輔助氣室和第四工作氣室；

下層結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部相互獨(dú)立封閉的四路氣道第五路氣道、第六路氣道、第七路氣、第八路氣道和位于底部的連接層；所述第五路氣道、第六路氣道、第七路氣道、第八路氣道按順時(shí)針分布，將該軟體驅(qū)動(dòng)器的下層結(jié)構(gòu)的中上部均勻分成個(gè)部分，第五路氣道、第六路氣道、第七路氣道、第八路氣道分別包括四個(gè)工作氣室和三個(gè)輔助氣室，工作氣室與輔助氣室間隔分布，互相連通，從上至下依次為第五工作氣室、第五輔助氣室、第六工作氣室、第六輔助氣室、第七工作氣室、第七輔助氣室和第八工作氣室；底部連接層為實(shí)心結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)所述軟體驅(qū)動(dòng)器的安裝；

上層結(jié)構(gòu)與下層結(jié)構(gòu)之間為固定連接，兩層連接處為實(shí)心區(qū)域，上層結(jié)構(gòu)內(nèi)部的第一路氣道、第二路氣道、第三路氣道、第四路氣道與下層結(jié)構(gòu)內(nèi)部的第五路氣道、第六路氣道、第七路氣道、第八路氣道分別一一對(duì)應(yīng)，即上層結(jié)構(gòu)中的第一路氣道對(duì)應(yīng)下層結(jié)構(gòu)中的氣道第五路氣道，上層結(jié)構(gòu)中的第二路氣道對(duì)應(yīng)下層結(jié)構(gòu)中的第六路氣道，上層結(jié)構(gòu)中的第三路氣道對(duì)應(yīng)下層結(jié)構(gòu)中的第七路氣道，上層結(jié)構(gòu)中的第四路氣道對(duì)應(yīng)下層結(jié)構(gòu)中的第八路氣道，氣道內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全相同。

優(yōu)選的，所述工作氣室的徑向長度大于所述輔助氣室的徑向長度；所述工作氣室的軸向高度小于所述輔助氣室的軸向高度；所述工作氣室與輔助氣室的側(cè)面壁厚相同，兩相鄰氣道之間的壁厚大于氣道與外部空間的壁厚，即四分之一圓半徑一側(cè)的壁厚大于圓弧一側(cè)的直徑；所述氣道頂部工作氣室的上部封面與所述氣道底部工作氣室的下部封面的厚度相同，大于兩相鄰氣道間的厚度；所述相鄰的兩個(gè)工作氣室，外部之間有缺口，缺口的徑向高度與氣道與外部空間的壁厚相同。

優(yōu)選的，所述軟體驅(qū)動(dòng)器為柔性，通過向上層結(jié)構(gòu)和下層結(jié)構(gòu)的不同氣道第一路氣道、第二路氣道、第三路氣道、第四路氣道、第五路氣道、第六路氣道、第七路氣道、第八路氣道充放氣，控制每個(gè)氣道內(nèi)部的壓力大小，實(shí)現(xiàn)彎曲、平移，伸展變形。

優(yōu)選的，所述軟體驅(qū)動(dòng)器通過3D打印機(jī)打印的模具，由硅膠澆鑄而成。

有益效果：

1.本實(shí)用新型利用一個(gè)彈性管，通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)彎曲，伸縮，平移等多重運(yùn)動(dòng)。

2.本實(shí)用新型通過向不同的通道內(nèi)充放氣，既可以實(shí)現(xiàn)彎曲、伸縮運(yùn)動(dòng)，也可以實(shí)現(xiàn)平移運(yùn)動(dòng)。

2.本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)八個(gè)方向的彎曲和平移運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)的彎曲運(yùn)動(dòng)包括上層彎曲，下層彎曲和全彎曲運(yùn)動(dòng)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一種雙層多氣路軟體驅(qū)動(dòng)器的主視圖和三維視圖。

圖2是本實(shí)用新型一種雙層多氣路軟體驅(qū)動(dòng)器的剖視圖。

圖3是本實(shí)用新型一種雙層多氣路軟體驅(qū)動(dòng)器的局部放大視圖。

圖4a是本實(shí)用新型一種雙層多氣路軟體驅(qū)動(dòng)器的伸展運(yùn)動(dòng)示意圖。

圖4b是本實(shí)用新型一種雙層多氣路軟體驅(qū)動(dòng)器的平移運(yùn)動(dòng)示意圖。

圖4c是本實(shí)用新型一種雙層多氣路軟體驅(qū)動(dòng)器的下層彎曲運(yùn)動(dòng)示意圖。

圖4d是本實(shí)用新型一種雙層多氣路軟體驅(qū)動(dòng)器的上層彎曲運(yùn)動(dòng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。

請(qǐng)參閱圖1至圖4所示，本實(shí)用新型公開一種雙層多氣路軟體驅(qū)動(dòng)器，從上至下依次包括上層結(jié)構(gòu)1和下層結(jié)構(gòu)2；

上層結(jié)構(gòu)1包括內(nèi)部相互獨(dú)立封閉的四路氣道，按順時(shí)針依次為第一路氣道1-1、第二路氣道1-2、第三路氣道1-3、第四路氣道1-4，將所述軟體驅(qū)動(dòng)器的上層結(jié)構(gòu)1均勻分成4個(gè)部分；第一路氣道1-1、第二路氣道1-2、第三路氣道1-3、第四路氣道1-4包括四個(gè)工作氣室和三個(gè)輔助氣室，工作氣室與輔助氣室間隔分布，互相連通，從上至下依次為第一工作氣室 1-1.1、第一輔助氣室1-1.2、第二工作氣室1-1.3、第二輔助氣室1-1.4、第三工作氣室1-1.5、第三輔助氣室1-1.6和第四工作氣室1-1.7；

下層結(jié)構(gòu)2包括內(nèi)部相互獨(dú)立封閉的四路氣道第五路氣道2-1、第六路氣道2-2、第七路氣道2-3、第八路氣道2-4和位于底部的連接層2-5；所述第五路氣道2-1、第六路氣道2-2、第七路氣道2-3、第八路氣道2-4按順時(shí)針方向分布，將該軟體驅(qū)動(dòng)器的下層結(jié)構(gòu)2的中上部均勻分成4個(gè)部分，第五路氣道2-1、第六路氣道2-2、第七路氣道2-3、第八路氣道2-4分別包括四個(gè)工作氣室和三個(gè)輔助氣室，工作氣室與輔助氣室間隔分布，互相連通，底部連接層 2-5為實(shí)心結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型一種雙層多氣路軟體驅(qū)動(dòng)器的安裝；

上層結(jié)構(gòu)1與下層結(jié)構(gòu)2之間為固定連接，兩層連接處為實(shí)心區(qū)域，上層結(jié)構(gòu)1內(nèi)部的第一路氣道1-1、第二路氣道1-2、第三路氣道1-3、第四路氣道1-4與下層結(jié)構(gòu)2內(nèi)部的第五路氣道2-1、第六路氣道2-2、第七路氣道2-3、第八路氣道2-4分別一一對(duì)應(yīng)，即上層結(jié)構(gòu)1 中的第一路氣道1-1對(duì)應(yīng)下層結(jié)構(gòu)2中的氣道第五路氣道2-1，上層結(jié)構(gòu)1中的第二路氣道 1-2對(duì)應(yīng)下層結(jié)構(gòu)2中的第六路氣道2-2，上層結(jié)構(gòu)1中的第三路氣道1-3對(duì)應(yīng)下層結(jié)構(gòu)2中的第七路氣道2-3，上層結(jié)構(gòu)1中的第四路氣道1-4對(duì)應(yīng)下層結(jié)構(gòu)2中的第八路氣道2-4，氣道內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全相同。

參閱圖3，所述工作氣室的徑向長度大于所述輔助氣室的徑向長度；所述工作氣室的軸向高度小于所述輔助氣室的軸向高度；所述工作氣室與輔助氣室的側(cè)面壁厚相同，兩相鄰氣道之間的壁厚大于氣道與外部空間的壁厚，即四分之一圓半徑一側(cè)的壁厚大于圓弧一側(cè)的壁厚；所述氣道頂部工作氣室的上部封面與所述氣道底部工作氣室的下部封面的厚度相同，大于兩相鄰氣道間的厚度；所述相鄰的兩個(gè)工作氣室，外部之間有缺口，缺口的徑向高度與氣道與外部空間的壁厚相同。

參閱如圖2和圖4，所述軟體驅(qū)動(dòng)器為柔性，通過向上層結(jié)構(gòu)1和下層結(jié)構(gòu)2的不同氣道第一路氣道1-1、第二路氣道1-2、第三路氣道1-3、第四路氣道1-4、第五路氣道2-1、第六路氣道2-2、第七路氣道2-3、第八路氣道2-4充放氣，控制每個(gè)氣道內(nèi)部的壓力大小，實(shí)現(xiàn)彎曲、平移，伸展變形；該軟體驅(qū)動(dòng)器可實(shí)現(xiàn)八個(gè)方向的平移和彎曲運(yùn)動(dòng)，所能實(shí)現(xiàn)的彎曲運(yùn)動(dòng)包括上層彎曲，下層彎曲和全彎曲運(yùn)動(dòng)；當(dāng)同時(shí)向氣道第一路氣道1-1、第二路氣道 1-2、第三路氣道1-3、第四路氣道1-4、第五路氣道2-1、第六路氣道2-2、第七路氣道2-3、第八路氣道2-4充氣時(shí)，可實(shí)現(xiàn)如圖4a所示的伸展運(yùn)動(dòng)，當(dāng)同時(shí)向氣道第一路氣道1-1、第二路氣道1-2、第三路氣道1-3、第四路氣道1-4充氣和同時(shí)向氣道第五路氣道2-1、第六路氣道2-2、第七路氣道2-3、第八路氣道2-4充氣時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)伸展運(yùn)動(dòng)；當(dāng)同時(shí)向氣道第一路氣道1-1、第四路氣道1-4、第五路氣道2-1、第七路氣道2-3充氣時(shí)，可實(shí)現(xiàn)如圖4b所示的平移運(yùn)動(dòng)，同時(shí)向沿著對(duì)角分布的上層結(jié)構(gòu)1的氣道和下層結(jié)構(gòu)2的氣道(比如第一路氣道 1-1和第八路氣道2-4)充氣，可實(shí)現(xiàn)不同方向的平移運(yùn)動(dòng)；當(dāng)同時(shí)向氣道第五路氣道2-1、第七路氣道2-3充氣時(shí)，可實(shí)現(xiàn)如圖4c所示的下層彎曲運(yùn)動(dòng)，同時(shí)向著一至三個(gè)下層結(jié)構(gòu)2 的氣道充氣，可實(shí)現(xiàn)不同方向的下層彎曲運(yùn)動(dòng)；當(dāng)同時(shí)向氣道第一路氣道1-1、第三路氣道 1-3充氣時(shí)，可實(shí)現(xiàn)如圖4d所示的上層彎曲運(yùn)動(dòng)，同時(shí)向著一至三個(gè)上層結(jié)構(gòu)1的氣道充氣，可實(shí)現(xiàn)不同方向的上層彎曲運(yùn)動(dòng)；當(dāng)同時(shí)向一至三個(gè)上下一一對(duì)應(yīng)的一對(duì)氣道(比如第一路氣道1-1和第五路氣道2-1)充氣時(shí)，可實(shí)現(xiàn)不同方向的全彎曲運(yùn)動(dòng)。

所述軟體驅(qū)動(dòng)器通過3D打印機(jī)打印的模具，由硅膠澆鑄而成。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。例如，所述軟體驅(qū)動(dòng)器的層數(shù)可以根據(jù)需要酌量增減，每層包含氣道的數(shù)量也可根據(jù)需要酌量增減。