本技术介绍了一种新型柔性驱动器,其核心为具有刚性骨架设计。该驱动器由n片层基底板构成,其间设有对称的插锁结构,形成可径向伸缩的刚性骨架。每两层基底板及插锁结构构成一层刚性骨架,共n-1层。外部包裹中空管形柔性外表皮,首尾基底板设有夹合密封结构。该设计便于制作,可灵活调整配置,易于拆解和重组,确保了高可靠性和驱动性能。
背景技术
柔性驱动器是一项新兴应用,具有柔软、可连续变形的特性,柔性驱动器可以适应各类要求细腻、复杂多变的工作环境。目前通过改良、创新柔性驱动器,已经可以使他们应用于医药、检修、生产、辅助康复等多个工作内。传统的柔性驱动器,一般使用完全柔软且能迅速响应外部诸如流体、电、热等形式的刺激的材料制成,它们采用一次性的封装方式,需要根据实际需求确定生产的规格与数量。因此,传统的柔性驱动器难以承受过大的压力,且在完成生产后无法再次变更自身的配置。由此启发,如何在保证驱动性能的基础上,增加柔性驱动器的可靠性,并实现可按需求重复拼装的功能,成为了研究中的热点问题之一。
柔性折纸驱动器是柔性驱动器在设计上的其中一个分支,这类驱动器巧妙结合了折纸结构,构造了驱动器的伸缩机构。目前常见的折纸图案有Zigzag图案、kresling图案、Miura折纸图案、Yoshimura图案等。其中,kresling图案具有多模态变形能力,是柔性折纸驱动器的一项理想构件。然而,现有的kresling图案的折纸单元在做伸缩运动时,会耦合扭转运动,因此,应用kresling图案的柔性驱动器一般会采用双数个kresling单元以对称关系叠加放置,以实现径向竖直伸缩。同样,受限于图案限制,kresling图案在不施加外部压力的情况下无法做蜷曲伸缩运动。因此,如何无视kresling图案数量消除扭转,甚至实现kresling图案的柔性折纸驱动器的蜷曲伸缩运动也是相关领域内研究的热点问题之一。
实现思路