CN112518728B - 一种弯曲扭转结合的软体机器人模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种弯曲扭转结合的软体机器人模块，包括弯曲扭转结构，其包括弯曲主体及自所述弯曲主体的表面对称向外延伸设置的一对扇形柱状扭转单元；顶部连接板，设置于所述弯曲扭转结构的一端；底部连接板，设置于所述弯曲扭转结构的另一端；外接气管，设置于所述底部连接板上；一对弯曲内腔，以所述弯曲主体的轴心线对称设置于所述弯曲主体内，所述一对弯曲内腔分别设置于所述扇形柱状扭转单元的两侧；一对扭转内腔，分别对称设置于所述一对扇形柱状扭转单元内。利用本发明，可在同一模块下同时实现弯曲和扭转的运动效果，减少了机器人系统的冗余度，同时结构简单，可以一体式制作，简化了机器人系统的控制难度。

Description

一种弯曲扭转结合的软体机器人模块

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种弯曲扭转结合的软体机器人模块。

背景技术

近几年，随着新材料的出现以及加工制造技术的提高，世界范围内掀起了软体机器人研究的热潮，软体机器人是机器人研究的一种新的思路，受自然的启发，研究人员开始探索由柔性材料组成的软体机器人的设计和控制。模块化已在软机器人中证明了实用性，可简化控制并增加系统冗余。软体致动模块可以通过相对简单的控制来实现复杂的运动，与传统的机电系统相比具有优势。软体致动模块由于与各种流体和气体产生的气压和液压兼容，因此也很实用，并且已被证明是一种适用于恶劣环境的坚固耐用的解决方案。

现有的软体致动模块一般只能实现弯曲动作或者扭转动作，而不能在同一模块中同时实现弯曲和扭转动作，当需要同时实现弯曲和扭转动作时只能将相应的扭转模块和弯曲模块进行串联控制，这就需要弯曲腔体和扭转腔体的配合，这给控制增加了很大的难度。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种弯曲扭转结合的软体机器人模块，以解决现有软体机器人模块不能在一个模块同时实现扭转及弯曲运动的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种弯曲扭转结合的软体机器人模块，所述弯曲扭转结合的软体机器人模块包括：

弯曲扭转结构，所述弯曲扭转结构包括弯曲主体及自所述弯曲主体的表面对称向外延伸设置的一对扇形柱状扭转单元；

顶部连接板，设置于所述弯曲扭转结构的一端；

底部连接板，设置于所述弯曲扭转结构的另一端；

外接气管，设置于所述底部连接板上；

一对弯曲内腔，以所述弯曲主体的轴心线对称设置于所述弯曲主体内，所述一对弯曲内腔分别设置于所述扇形柱状扭转单元的两侧，所述弯曲内腔的一端通过所述顶部连接板封闭，另一端与所述外接气管连通；

一对扭转内腔，分别对称设置于所述一对扇形柱状扭转单元内，所述扭转内腔的一端通过所述顶部连接板封闭，另一端与所述外接气管连通。

在一可选实施例中，所述弯曲扭转结构的材质包括弹性材料。

在一可选实施例中，所述扭转内腔的内表面的靠近所述扇形柱状扭转单元的外表面的部分与所述扇形柱状扭转单元的外表面相匹配。

在一可选实施例中，所述扭转内腔的径向截面包括扇形。

在一可选实施例中，所述弯曲内腔的内表面的靠近所述弯曲主体的外表面的部分与所述弯曲主体的外表面相匹配。

在一可选实施例中，所述弯曲扭转结构和所述顶部连接板一体成型，或者所述顶部连接板与所述弯曲扭转结构单独成型后连接固定在一起。

在一可选实施例中，所述弯曲主体为波浪状非旋转体结构或波纹结构。

在一可选实施例中，所述弯曲扭转结合的软体机器人模块还包括沿所述弯曲主体的轴向方向等间距布置于所述弯曲主体的未设置所述扇形柱状扭转单元的外表面上的若干弧形凸起，所述弧形凸起与所述弯曲主体的轴向方向垂直。

在一可选实施例中，在所述一对扇形柱状扭转单元的外表面上分别设置有属于同一旋转螺纹的第一旋转螺纹段和第二旋转螺纹段。

在一可选实施例中，所述旋转螺纹包括多线螺纹。

在一可选实施例中，所述旋转螺纹与所述扇形柱状扭转单元的径向平面呈一预设旋转角度，所述预设旋转角度大于0而小于90°。

本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块为弹性结构，不含刚性元件，结构简洁，能够整体成型，易于加工制造，并且所输出扭矩较大，动作执行效率较高。

本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块可以同时实现弯曲和扭转运动，无需通过不同弯曲模块和扭转模块进行串联后进行控制实现弯曲和扭转运动，因此可减少了机器人结构的冗余度。

本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块能够整体成型，保证机器人关节运动的稳定性。

本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块可以与软体机械手串联，从而用于结合抓取模块对软体机器人系统平台进行搭建。

本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块应用范围广泛，可用于环境复杂的领域，例如深海领域、康复机器人领域、微创手术领域、康复医疗设备领域等。

附图说明

图1显示为本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块的第一视角的立体结构示意图。

图2显示为本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块的第二视角的立体结构示意图。

图3显示为本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块的移除底部连接板后的立体结构示意图。

图4显示为本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块的移除底部连接板后的右视图。

图5显示为本发明的一种变形是示例的弯曲扭转结合的软体机器人模块的移除底部连接板后的立体结构示意图。

图6显示为本发明的另一种变形是示例的弯曲扭转结合的软体机器人模块的移除底部连接板后的立体结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

请参阅图1-4，图1和图2分别示出了本实施例的弯曲扭转结合的软体机器人模块的不同视角的立体结构示意图，图3示出了本实施例的弯曲扭转结合的软体机器人模块的移除底部连接板后的立体结构示意图，图4示出了图3的右视图。请参阅图1-4，本实施例的弯曲扭转结合的软体机器人模块包括弯曲扭转结构、分别设置于所述弯曲扭转结构的两端的顶部连接板1和底部连接板4以及设置于所述底部连接板4上的外接气管。本实施例的弯曲扭转结合的软体机器人模块可在同一模块下同时实现弯曲和扭转的运动效果，无需通过不同弯曲模块和扭转模块进行串联后进行控制实现弯曲和扭转运动，因此可减少了机器人结构的冗余度。

请参阅图1-4，在本实施例中，所述弯曲扭转结构包括弯曲主体2及自所述弯曲主体2的表面对称向外延伸设置的一对扇形柱状扭转单元3a、3b，所述一对扇形柱状扭转单元3a、3b作为扭转主体3；所述弯曲主体2的内设置有一对弯曲内腔22a、22b，所述弯曲内腔22a、22b以所述弯曲主体2的轴心线对称设置于所述弯曲主体2内，所述一对弯曲内腔22a、22b分别设置于所述扇形柱状扭转单元3a、3b的上下两侧，所述弯曲内腔22a、22b的一端通过所述顶部连接板1封闭，另一端与所述第一外接气管6连通；所述一对扇形柱状扭转单元3a、3b内设置有一对扭转内腔32a、32b，所述一对扭转内腔32a、32b分别对称设置于所述一对扇形柱状扭转单元3a、3b内，所述扭转内腔32a、32b的一端通过所述顶部连接板1封闭，另一端与所述第二外接气管5连通。通过压力驱动所述扭转内腔32a、32b和弯曲内腔22a、22b，不需额外的传动元件即可实现不同角度的弯曲和扭转变形运动。

具体地，请参阅图1-4，所述弯曲主体2例如可以是圆柱体结构，所述弯曲主体2通过每个所述扇形柱状扭转单元3a、3b的对称面(图4中过轴Z1的水平面)划分为对称设置的上下两个部分，分别作为第一弯曲单元2a和第二弯曲单元2b；所述第一弯曲单元2a和所述第二弯曲单元2b内分别设置有第一弯曲内腔22a和第二弯曲内腔22b，所述第一弯曲内腔22a和所述第二弯曲内腔22b为上下对称结构，所述第一弯曲内腔22a/所述第二弯曲内腔22b的一端通过所述顶部连接板1封闭，而另一端与第一外接气管6连通，所述第一外接气管6可以与外接气泵或者液压泵等装置连接，第一外接气管6用来向第一弯曲内腔22a/第二弯曲内腔22b充入或者抽出驱动流体，所述流体例如可以是气体、液体或者其他能够实现致动变形的流体。在所述弯曲主体2的未设置所述扇形柱状扭转单元3a、3b的外表面上的若干弧形凸起21a、21b，所述弧形凸起21a、21b与所述弯曲主体2的轴向方向垂直，且若干弧形凸起21a、21b沿所述弯曲主体2的轴向方向等间距布置，所述弧形凸起21a、21b的两端分别与所述一对扇形柱状扭转单元3a、3b之间预留有间隙；所述弧形凸起21a、21b的截面例如可以是三角形、梯形、矩形或锯齿、圆弧形等合适的形状。所述弧形凸起21a、21b包括设置于所述第一弯曲单元2a的裸露表面的第一弧形凸起21a和设置于所述第一弯曲单元2a的裸露表面的第二弧形凸起21b。

请参阅图3和图4，在本实施例中，所述第一弯曲内腔22a的内表面的靠近所述弯曲主体2的外表面的部分与所述弯曲主体2的外表面平行；所述第二弯曲内腔22b的内表面的靠近所述第二弯曲主体2的外表面的部分与所述第二弯曲主体2的外表面平行；这样可以保证所述第一弯曲单元2a/第二弯曲单元2b的外壁厚度均匀，有利于更好的控制所述弯曲扭转结合的软体机器人模块的弯曲动作。如图3和4，在一具体示例中，所述第一弯曲内腔22a的径向截面为拱形截面，其轮廓线由顶部圆弧段、侧部斜线段及底部直线段，所述顶部圆弧段的两端分别与两侧的侧部斜线段的顶端通过弧线相切设置，所述底部直线段的两端分别与位于两侧的侧部斜线段的底端连接，所述顶部圆弧段与所述弯曲主体2的外表面平行，一保证所述顶部圆弧段处的所述弯曲主体的外表面的厚度相同；可以理解的是，所述第一弯曲内腔22a的径向截面的轮廓线还可以是由若干弧线和/或若干直线段连接围城的其他形状。由于所述第一弯曲内腔22a和所述第二弯曲内腔22b为对称结构，故不再赘述。

具体地，请参阅图1-4，所述一对扇形柱状扭转单元3a、3b包括自所述弯曲主体2的外表面对称向外延伸形成第一扇形柱状扭转单元3a和第二扇形柱状扭转单元3b，所述第一扇形柱状扭转单元3a和第二扇形柱状扭转单元3b分别位于所述弯曲主体2的左右两侧，所述第一扇形柱状扭转单元3a与第二扇形柱状扭转单元3b关于轴Z2对称设置。所述一对扇形柱状扭转单元3a、3b和所述弯曲主体2例如可以是一体制作，当然也可以是单独制作后固定在弯曲主体2的外表面上。所述扭转内腔32a、32b包括分别设置于所述第一扇形柱状扭转单元3a和第二扇形柱状扭转单元3b的第一扭转内腔32a和第二扭转内腔32b，所述第一扭转内腔32a/所述第二扭转内腔32b的一端通过所述顶部连接板1封闭，而另一端与第二外接气管5连通，所述第二外接气管5可以与外接气泵或者液压泵等装置连接，第二外接气管5用来向第一扭转内腔32a/第二扭转内腔32b充入或者抽出驱动流体，所述流体例如可以是气体、液体或者其他能够实现致动变形的流体。在所述一对扇形柱状扭转单元3a、3b的外表面上分别设置有属于同一旋转螺纹的第一旋转螺纹段31a和第二旋转螺纹段31b，所述旋转螺纹例如可以是多线螺纹，所述多线螺纹包括以所述弯曲主体2的轴心线为轴等间距均匀布置于所述一对扇形柱状扭转单元3a、3b的外表面的圆周方向上的至少两条螺纹，该多线螺纹的牙型例如可以是三角形、梯形、矩形、锯齿形或圆弧螺纹。所述旋转螺纹与所述扇形柱状扭转单元3a或3b的径向平面呈一预设旋转角度，所述预设旋转角度大于0而小于90°；作为示例，所述预设旋转角度例如可以大于等于15°而小于等于45°，例如15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°等。需要说明的是，采用多线螺纹可以避免采用单线螺纹在加载扭转时出现扭转轴线偏离所述弯曲扭转结合的软体机器人模块的轴线问题，扭转轴线的偏离会影响软体机器人模块的性能。需要说明的是，预设旋转角度可定义为扇形柱状扭转单元3a、3b沿圆周面展开以后，多线螺纹的螺纹线呈直线后与扇形柱状扭转单元3a、3b的径向平面的夹角。

请参阅图3和图4，在本实施例中，所述第一扭转内腔32a的内表面的靠近所述第一扇形柱状扭转单元3a的外表面的部分与所述第一扇形柱状扭转单元3a的外表面平行；所述第二扭转内腔32b的内表面的靠近所述第二扇形柱状扭转单元3b的外表面的部分与所述第二扇形柱状扭转单元3b的外表面平行；这样可以保证所述第一扇形柱状扭转单元3b/所述第二扇形柱状扭转单元3b的外壁厚度均匀，有利于更好的控制所述弯曲扭转结合的软体机器人模块的扭转动作。如图3和4，在一具体示例中，所述第一扭转内腔32a的径向截面为扇形，其轮廓线由同心的顶部圆弧和底部圆弧及连接于顶部圆弧和底部圆弧之间的斜线组成，并且所述顶部圆弧与所述第一扇形柱状扭转单元3a的外表面平行，以保证顶部圆弧处的所述第一扇形柱状扭转单元3a的壁厚相同；可以理解的是，所述第一扭转内腔32a的径向截面的轮廓线还可以是由若干弧线和/若干直线连接围城的其他合适形状。由于所述第一扭转内腔32a和所述第二扭转内腔32b为对称结构，故不再赘述。

在本实施例中，请参阅图1，所述顶部连接板1的形状与所述弯曲扭转结构的端部形状相匹配，包括圆形主体部11及自所述圆形主体部11的侧壁表面对称向外延伸设置的一对扇形部12，所述圆形主体部11与所述弯曲主体2的端部形状相匹配，所述一对扇形部12与所述一对扇形柱状扭转单元3a、3b的端部形状相匹配。为了更好的实现扭曲变形，所述顶部连接板1的扇形部12的厚度小于所述顶部连接板1的圆形主体部11。所述顶部连接板1与所述弯曲扭转结构例如可以是一体成型，或者所述顶部连接板1与所述弯曲扭转结构也可单独成型，然后采用粘贴、绑定等方式将两者固定连接在一起。

在本实施例中，请参阅图2，所述底部连接板4的形状与所述弯曲扭转结构的端部形状相匹配，包括圆形主体部41及自所述圆形主体部41的侧壁表面对称向外延伸设置的一对扇形部42，所述圆形主体部41与所述弯曲主体2的端部形状相匹配，所述一对扇形部42与所述一对扇形柱状扭转单元3a、3b的端部形状相匹配。作为示例，所述底部连接板4上设置有分别与所述一对弯曲内腔22a、22b连通的两个第一外接气管6(当然四个、六个或者更多个)，以及与所述一对扭转内腔22a和22b连通的两个第二外接气管5(当然四个、六个或者更多个)。

请参阅图1-4，在本实施例中，所述弯曲扭转结构的材料例如可以是弹性材料，从而更容易在加载情况下发生弯曲扭转；所述顶部连接板1和所述底部连接板4的材料例如可以是弹性材料或非弹性材料。

工作时，当对第一弯曲单元2a的第一弯曲内腔22a充入流体(所述流体例如可以是气体、液体或者其他能够实现致动变形的流体)时，第一弯曲单元2a会向外膨胀，设置在第一弯曲单元2a外表面的第一弧形凸起21a会限制第一弯曲单元2a的膨胀，而第一弯曲单元2a的顶部连接板1和底部连接板4刚度较大，也会限制膨胀，故第一弯曲单元2a向下弯曲；同理，对第二弯曲单元2b的第二弯曲内腔22b充入流体时，该第二弯曲单元2b会向上弯曲。当对第一扭转内腔32a和第二扭转内腔32b中同时充入流体时，扇形柱状扭转单元3a、3b膨胀，扇形柱状扭转单元3a、3b在垂直于旋转螺纹分布的方向进行延伸，利用加压状态下的旋转螺纹结构产生的应变差，故扭转运动会根据旋转螺纹的排列而进行偏转。当同时对第一扭转内腔32a和第二扭转内腔32b的其中一个腔体和第一扭转内腔32a及第二扭转内腔32b同时充入流体时，该机器人模块即可产生弯曲也可产生扭转。

需要说明的是，在本实施例中，可以在所述第一弯曲内腔22a及第二弯曲内腔22b之间的中间分隔板中形成依次贯通底部连接板4、所述中间分隔板及所述顶部连接板1的中间通孔，从而当与其他软体机器人模块串联时，还可起到放置连通气管及其他通信设备的作用；可以理解的是，所述中间分隔板的中间通孔也可以作为容置手指或肢体的通道，从而将所述弯曲扭转结合的软体机器人模块作为手指或肢体的康复器械使用。

实施例二

请参阅图5，本实施例介绍一种弯曲扭转结合的软体机器人模块的变形结构，与实施例一的弯曲扭转结合的软体机器人模块相比，其主要区别主要是弯曲主体2(包括弯曲单元2a、2b)的结构不同，其他结构基本相同。在本实施例中，所述弯曲主体2例如可以具有波纹管状结构，波纹管状结构的弯曲主体2的左右两侧面分别向外凸出形成扇形柱状扭转单元3a、3b，从而所述弯曲主体2通过每个所述扇形柱状扭转单元3a、3b的对称面(图4中过轴Z1的水平面)划分为对称设置的上下两个部分，分别作为弯曲单元2a、2b。弯曲单元2a/2b的外壁由沿弯曲扭转结合的软体机器人模块的轴向方向依次布置的若干波纹节21a'/21b'构成；分别设置于所述第一弯曲单元2a和所述第二弯曲单元2b内的第一弯曲内腔22a和第二弯曲内腔22b的靠近所述弯曲主体2的外表面的部分与所述弯曲主体2的外表面形状相匹配。需要说明的是，相比于实施例一的弯曲单元2a、2b本实施例中的弯曲单元2a、2b的结构的弯曲效果更好。

实施例三

请参阅图6，本实施例介绍另一种弯曲扭转结合的软体机器人模块的变形结构，与实施例一的弯曲扭转结合的软体机器人模块相比，其主要区别主要是弯曲主体2的结构不同，其他结构基本相同。在本实施例中，所述弯曲主体2是由两个底面相对设置的弯曲单元2a、弯曲单元2b构成，所述弯曲单元2a、弯曲单元2b有波浪状非旋转体结构，所述弯曲单元2a、弯曲单元2b的底面之间通过一中间连接面7连接，自中间连接面7的两个侧面向外凸出形成两个扇形柱状扭转单元3a、3b。弯曲单元2a/2b的外壁由沿弯曲扭转结合的软体机器人模块的轴向方向间隔设置的波峰结构21a”/21b”和波谷结构构成；分别设置于所述第一弯曲单元2a和所述第二弯曲单元2b内的第一弯曲内腔22a和第二弯曲内腔22b的靠近所述弯曲主体2的外表面的部分与所述弯曲主体2的外表面形状相匹配。需要说明的是，相比于实施例一的弯曲单元2a、2b本实施例中的弯曲单元2a、2b的结构的弯曲效果更好。

本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块为弹性结构，不含刚性元件，结构简洁，能够整体成型，易于加工制造，并且所输出扭矩较大，动作执行效率较高。本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块可以同时实现弯曲和扭转运动，无需通过不同弯曲模块和扭转模块进行串联后进行控制实现弯曲和扭转运动，因此可减少了机器人结构的冗余度。本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块能够整体成型，保证机器人关节运动的稳定性。本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块可以与软体机械手串联，从而用于结合抓取模块对软体机器人系统平台进行搭建。本发明的弯曲扭转结合的软体机器人模块应用范围广泛，可用于环境复杂的领域，例如深海领域、康复机器人领域、微创手术领域、康复医疗设备领域等。

需要说明的是，在本发明中，所述弯曲单元除了上述实施例一至三种的结构外，所述弯曲单元也可以为其他形状，比如波峰结构为矩形、锥形体等，或者弯曲单元为纤维约束型结构等。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中”的意思包括“在…中”和“在…上”。

本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。

本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换意在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (11)

1.一种弯曲扭转结合的软体机器人模块，其特征在于，所述弯曲扭转结合的软体机器人模块包括：

弯曲扭转结构，所述弯曲扭转结构包括弯曲主体及自所述弯曲主体的表面对称向外延伸设置的一对扇形柱状扭转单元；

顶部连接板，设置于所述弯曲扭转结构的一端；

底部连接板，设置于所述弯曲扭转结构的另一端；

外接气管，设置于所述底部连接板上；

一对弯曲内腔，以所述弯曲主体的轴心线对称设置于所述弯曲主体内，所述一对弯曲内腔分别设置于所述扇形柱状扭转单元的两侧，所述弯曲内腔的一端通过所述顶部连接板封闭，另一端与所述外接气管连通；

一对扭转内腔，分别对称设置于所述一对扇形柱状扭转单元内，所述扭转内腔的一端通过所述顶部连接板封闭，另一端与所述外接气管连通。

2.根据权利要求1所述的弯曲扭转结合的软体机器人模块，其特征在于，所述弯曲扭转结构的材质包括弹性材料。

3.根据权利要求1所述的弯曲扭转结合的软体机器人模块，其特征在于，所述扭转内腔的内表面的靠近所述扇形柱状扭转单元的外表面的部分与所述扇形柱状扭转单元的外表面相匹配。

4.根据权利要求3所述的弯曲扭转结合的软体机器人模块，其特征在于，所述扭转内腔的径向截面包括扇形。

5.根据权利要求1所述的弯曲扭转结合的软体机器人模块，其特征在于，所述弯曲内腔的内表面的靠近所述弯曲主体的外表面的部分与所述弯曲主体的外表面相匹配。

6.根据权利要求1所述的弯曲扭转结合的软体机器人模块，其特征在于，所述弯曲扭转结构和所述顶部连接板一体成型，或者所述顶部连接板与所述弯曲扭转结构单独成型后连接固定在一起。

7.根据权利要求1所述的弯曲扭转结合的软体机器人模块，其特征在于，所述弯曲主体为波浪状非旋转体结构或波纹结构。

8.根据权利要求1所述的弯曲扭转结合的软体机器人模块，其特征在于，所述弯曲扭转结合的软体机器人模块还包括沿所述弯曲主体的轴向方向等间距布置于所述弯曲主体的未设置所述扇形柱状扭转单元的外表面上的若干弧形凸起，所述弧形凸起与所述弯曲主体的轴向方向垂直。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的弯曲扭转结合的软体机器人模块，其特征在于，在所述一对扇形柱状扭转单元的外表面上分别设置有属于同一旋转螺纹的第一旋转螺纹段和第二旋转螺纹段。

10.根据权利要求9所述的弯曲扭转结合的软体机器人模块，其特征在于，所述旋转螺纹包括多线螺纹。

11.根据权利要求10所述的弯曲扭转结合的软体机器人模块，其特征在于，所述旋转螺纹与所述扇形柱状扭转单元的径向平面呈一预设旋转角度，所述预设旋转角度大于0而小于90°。