1.一种气动旋转执行器,其特征在于,包括至少一个气动旋转模块,所述气动旋转模块包括第一硬质结构块、第二硬质结构块、柔性薄膜和气管,所述第一硬质结构块和所述第二硬质结构块通过与所述柔性薄膜粘连以铰链方式连接在一起,所述柔性薄膜在所述第一硬质结构块和所述第二硬质结构块之间的内侧区域形成一个柔性气密封腔体,所述气管的一端连接所述柔性气密封腔体,所述气管的一端连接外部的气压控制装置,当所述柔性气密封腔体内的气压受控制而发生减小或增大的变化时,所述柔性气密封腔体内外的气压差使所述柔性薄膜向内侧凹陷或向外侧鼓起展开,牵引所述第一硬质结构块和所述第二硬质结构块发生相向旋转运动或背向旋转运动;所述气压控制装置为负压系统。
2.如权利要求1所述的气动旋转执行器,其特征在于,所述至少一个气动旋转模块包括第一气动旋转模块和第二气动旋转模块,所述第一气动旋转模块和所述第二气动旋转模块各自的一个硬质结构块固定在一起,所述第一气动旋转模块和所述第二气动旋转模块各自的所述柔性薄膜反向设置,所述第一气动旋转模块和所述第二气动旋转模块各自的另一个硬质结构块在各自的所述柔性气密封腔体内的气压变化时受各自的所述柔性薄膜牵引而发生相向旋转运动或背向旋转运动。
3.如权利要求1所述的气动旋转执行器,其特征在于,所述至少一个气动旋转模块包括第一组气动旋转模块和第二组气动旋转模块,所述第一组气动旋转模块包括至少一个气动旋转模块,所述第二组气动旋转模块包括至少一个气动旋转模块,所述第一组气动旋转模块和所述第二组气动旋转模块在旋转轴向平行设置且相互耦合,使得所述第一组气动旋转模块的至少一个所述硬质结构块的旋转能够带动所述第二组气动旋转模块的至少一个所述硬质结构块发生旋转,由此,使得所述第二组气动旋转模块的至少一个所述硬质结构块的旋转角度是所述第二组气动旋转模块的至少一个所述硬质结构块自身产生的旋转角度和由所述第一组气动旋转模块带动产生的旋转角度的叠加,其中,所述第二组气动旋转模块的至少一个所述硬质结构块自身产生的旋转角度是在所述第二组气动旋转模块的所述柔性薄膜在所述气压差的变化下牵引而产生的旋转角度。
4.如权利要求3所述的气动旋转执行器,其特征在于,所述第一组气动旋转模块和所述第二组气动旋转模块各自包括两个气动旋转模块,所述两个气动旋转模块各自的所述柔性薄膜反向设置,所述两个气动旋转模块各自的一个硬质结构块连接在一起,所述两个气动旋转模块各自的另一个硬质结构块连接在一起。
5.如权利要求1所述的气动旋转执行器,其特征在于,还包括第三硬质结构块和第二柔性薄膜,所述第三硬质结构块、所述第二柔性薄膜与所述第二硬质结构块相配合,与所述至少一个气动旋转模块相串联形成可实现夹取操作的齿形结构,即,所述第一硬质结构块与所述第二硬质结构块的连接处、所述第二硬质结构块与所述第三硬质结构块的连接处位于同一侧,所述第一硬质结构块和所述第二硬质结构块之间的所述柔性薄膜和所述第二柔性薄膜位于同一侧,其中所述第二柔性薄膜与所述第三硬质结构块及所述第二硬质结构块相连并形成第二柔性气密封腔体。
6.如权利要求5所述的气动旋转执行器,其特征在于,还包括第四硬质结构块和第三柔性薄膜,所述第四硬质结构块、所述第三柔性薄膜与所述第三硬质结构块相配合,与所述至少一个气动旋转模块相串联形成可实现抓取操作的齿形结构,即,所有的硬质结构块之间的连接处位于同一侧,所有的柔性薄膜位于同一侧,其中所述第三柔性薄膜与所述第四硬质结构块及所述第三硬质结构块相连并形成第三柔性气密封腔体。
7.如权利要求1所述的气动旋转执行器,其特征在于,还包括第五硬质结构块和第四柔性薄膜,所述第五硬质结构块、所述第四柔性薄膜与所述第二硬质结构块相配合,与所述至少一个气动旋转模块相串联形成可实现线性运动的Z形结构,即,所述第一硬质结构块与所述第二硬质结构块的连接处、所述第二硬质结构块与所述第五硬质结构块的连接处位于相反侧,所述第一硬质结构块和所述第二硬质结构块之间的所述柔性薄膜和所述第四柔性薄膜位于相反侧,其中所述第四柔性薄膜与所述第五硬质结构块及所述第二硬质结构块相连并形成第四柔性气密封腔体。
8.一种气动柔性操作手,其特征在于,包括气动旋转模块、第一仿生手指和第二仿生手指,所述气动旋转模块包括两个硬质结构块、柔性薄膜和气管,所述两个硬质结构块通过与所述柔性薄膜粘连以铰链方式连接在一起,所述柔性薄膜在所述两个硬质结构块之间的内侧区域形成一个柔性气密封腔体,所述气管的一端连接所述柔性气密封腔体,所述气管的一端连接外部的气压控制装置,当所述柔性气密封腔体内的气压受控制而发生减小或增大的变化时,所述柔性气密封腔体内外的气压差使所述柔性薄膜向内侧凹陷或向外侧鼓起展开,牵引所述两个硬质结构块发生相向旋转运动或背向旋转运动,所述第一仿生手指和第二仿生手指分别连接所述两个硬质结构块,在所述两个硬质结构块的带动下相互靠近或远离以夹取或释放物体。
9.一种气动柔性操作手,其特征在于,包括第一操作手部分和第二操作手部分,所述第一操作手部分包括第一仿生手指结构和第一仿生手腕结构,所述第一仿生手指结构为如权利要求5所述的气动旋转执行器,所述第一仿生手腕结构为如权利要求4所述的气动旋转执行器,所述第一仿生手腕结构耦合到所述第一仿生手指结构以控制所述第一仿生手指结构产生第一方向的旋转运动,所述第二操作手部分包括第二仿生手指结构和第二仿生手腕结构,所述第二仿生手指结构为如权利要求6所述的气动旋转执行器,所述第二仿生手腕结构为如权利要求2所述的气动旋转执行器,所述第二仿生手腕结构耦合到所述第二仿生手指结构以控制所述第二仿生手指结构产生第二方向的旋转运动。
10.一种气动柔性操作手,其特征在于,包括线性模块、倾斜模块和夹取模块,所述线性模块为如权利要求7所述的气动旋转执行器,所述倾斜模块为如权利要求1所述的气动旋转执行器,所述夹取模块为如权利要求8所述的气动柔性操作手或如权利要求5所述的气动旋转执行器,所述线性模块耦合到所述倾斜模块以控制所述倾斜模块产生线性运动,所述倾斜模块耦合到所述夹取模块以控制所述夹取模块产生倾斜角度。