[实用新型]一种仿生柔性机械臂

说明书

本实用新型提供了一种仿生柔性机械臂，属于机械臂技术领域，包括底座、舵机、线轴和拉绳，所述的底座中舵机的输出端与线轴相连接，底座中心处充气泵的出气孔与母连接头相连通，母连接头与公连接头相连接，关节之间通过万向节相连接，关节端面之间通过波纹管封闭连接，内部中心轴处设有弹簧，关节端面的上表面上设有压力传感器和排气阀，所述的排气阀为电磁控制阀，并于控制器相连接。本实用新型的有益效果为：基于人体脊椎的结构，利用弹簧作为中间支撑骨骼，充气式的气囊为柔性肌肉，不仅能够自由弯曲，还能根据需要进行伸缩，可以方便用于抓取、环抱及递送一些容易损坏的物品，并且采用绳驱动原理，有效的减小了体积和重量，使用更加方便。

技术领域

本实用新型涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种仿生柔性机械臂。

背景技术

传统的机械臂均为刚性连杆组成，通常有串联、并联或混合结构，这类机械臂的特点是具有离散关节和刚性连接；此外还有一些柔性的连续体机械臂，可以在任意部位产生变形，从而具有较强的避障能力，能够更好的适应非结构环境，具有良好的柔顺性和适应性。但是目前这类机械臂在机构类型上大多为并联的形式，在理论分析和研制上难度较大，而现有的串联柔性机械臂，主要是以刚性构件为主，因此我们在一些应用场合，需要一种质量轻又足够柔软的串联仿生柔性机械臂。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种结构简单，组装方便，适应能力强的仿生柔性机械臂。

本实用新型的技术方案为：

一种仿生柔性机械臂，包括关节臂和驱动所述关节臂运动的驱动系统；

所述关节臂为多组并且首尾相连，所述关节臂均包括可伸缩的波纹管，所述波纹管的上下两端均设有关节端面，所述上下关节端面上分别设置相互连接的母连接头和公连接头，所述关节端面之间还设有多组万向节，所述关节端面上均匀设置多个穿线孔，所述万向节与穿线孔成圆周均匀分布，且均相间排列；

所述驱动系统包括底座，所述的底座内部设有多个舵机，所述舵机的数量与穿线孔的数量相同，舵机的输出端设有线轴，所述线轴上设有拉绳，拉绳的一端缠绕在线轴上，另一端通过关节端面上的穿线孔与顶端关节相连接；

所述底座的上端面设有母连接头，所述的母连接头与相邻关节臂下端的关节端面上的公连接头相连接，关节臂与底座之间设有万向节。

优选的，所述底座内部的中心处还设有充气泵，充气泵的出气孔与底座上表面的母连接头相连通，所述母连接头和公连接头内均设有通孔，所述关节臂内部中心轴处设有弹簧，关节臂下端的关节端面的上表面上设有压力传感器和排气阀，所述的排气阀为电磁控制阀，并于控制器相连接。

优选的，所述的充气泵为电动活塞式结构，其中驱动电机与压力传感器均与控制系统相连，形成闭环控制系统。

优选的，所述的拉绳为钢丝材质或碳纤维材质中的一种。

优选的，所述的关节臂的数量至少包括三个，每个关节臂的结构相同。

优选的，所述的关节端面的外表面上设有一层硅胶层。

优选的，所述的万向节的数量均为三个。

优选的，所述穿线孔的数量均为三个。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

具有结构简单，组装方便，适应能力强等特点，基于人体脊椎的结构，采用仿生机制，利用弹簧作为中间支撑骨骼，充气式的气囊为柔性肌肉，不仅能够自由弯曲，还能根据需要进行伸缩，可以方便用于抓取、环抱及递送一些容易损坏的物品，并且采用绳驱动原理，有效的减小了体积和重量，使用更加方便。

附图说明