[发明专利]一种机械臂、机械臂的控制方法及机器人

权利要求书

1.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂包括至少一个伺服电机、封闭式的气囊、至少一条绳索，所述气囊包括至少一个关节，每一绳索的一端连接其中一关节的末端，另一端与其中一伺服电机连接，通过所述伺服电机调节绳索的长度来控制所述关节的姿态。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂包括至少两条绳索，每一绳索的一端连接其中一关节的末端，另一端与其中一伺服电机连接，且每个关节均由至少两条绳索控制，每个关节各条绳索的长度控制相互耦合，以控制所述关节的姿态。

3.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂包括至少两个伺服电机、每一伺服电机独立地控制一个绳索。

4.根据权利要求1或2所述的机械臂，其特征在于，所述关节位置的横截面积小于所述气囊其它位置的横截面积。

5.根据权利要求1或2所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括用于嵌套所述绳索的套管，所述套管均设置在所述气囊的内部，每一所述套管的入口固定在其中一关节的顶端，其出口固定在所述机械臂的根部。

6.根据权利要求1或2所述的机械臂，其特征在于，所述气囊包括连接在一起的至少两个关节，关节的连接方式为树状连接方式、环形状连接方式、或串联连接方式。

7.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于，所述关节包括单自由度关节，所述单自由度关节由两条绳索控制，且两条绳索位置在所述关节的横截面中以180度平分。

8.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于，所述关节包括两自由度关节，所述两自由度关节由至少三条绳索控制，且所述两自由度关节中的各条绳索的位置在所述关节的横截面中以小于180度的角度组合划分。

9.根据权利要求8所述的机械臂，其特征在于，所述两自由度关节中的各条绳索的位置在所述关节的横截面中以所述绳索的条数平分。

10.根据权利要求1或2所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂包括用于给所述气囊充气的气泵、用于检测空气压力的气压传感器以及用于接收气压指令的气压控制器，所述气压控制器接收气压指令和由气压传感器发出的压力信号后，由所述气泵对所述气囊中的气压进行控制使其气压与气压指令一致；所述机械臂还包括姿态控制器，用于控制所述伺服电机调节绳索的长度来控制所述关节的姿态。

11.一种机械臂的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

对气压控制器发出气压指令，并由气压传感器检测空气压力并发出压力信号；

气压控制器接收所述气压指令和压力信号后，由气泵对气囊充气，并且由气泵或所述气囊上的气阀对气囊中的气压进行控制，使其气压与所述气压指令一致；

调整好气囊内的气压后，发出姿态指令；

姿态控制器接收姿态指令，控制每一伺服电机根据所述姿态指令调整每一绳索的长度，使得由绳索控制的关节的姿态与所述姿态指令相一致。

12.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一项所述的机械臂。