[发明专利]一种软体机械臂内部刚性结构及气动机械臂式软体机器人

说明书

本发明涉及软体机械臂制造技术领域，为解决现有气动机械臂式软体机器人的软体机械臂刚度过小，不易固形，容易发生位置和角度的偏移的问题，提供了一种软体机械臂内部刚性结构及气动机械臂式软体机器人，所述软体机械臂内部刚性结构包括套筒，设于套筒内部的转向骨架和套筒盖体，所述转向骨架包括转轴，所述转轴伸入套筒内的一端垂直设有若干个滑动件；所述套筒的中上部开设有若干个滑动槽体，所述转向骨架通过滑动件与滑动槽体的滑动配合实现伸缩运动。本发明可实现伸缩弯曲运动及多个软体机械臂内部刚性结构的串联，以满足软体机械臂的实际长度，在实现软体机械臂刚度的提高的同时，容易固形，提高对目标的操作安全性。

技术领域

本发明涉及软体机械臂制造技术领域，尤其涉及一种软体机械臂内部刚性结构及气动机械臂式软体机器人。

背景技术

近几年来，机械臂式软体机器人因其能够适应复杂狭窄环境、利用自身的形状改变来对目标进行柔顺的安全操作而受到广泛关注。

对于气动机械臂式软体机器人来说，在气压控制下，软体臂可实现在各个方向的弯曲及伸长操作。但是，正是由于气动软体臂的柔顺性，其刚度过小，不易固形。在气动软体臂受到外部实体接触或干扰的情况下，就可能会发生位置和角度的偏移，从而影响对目标的安全操作。

发明内容

本发明为了克服现有气动机械臂式软体机器人的软体机械臂刚度过小，不易固形，容易发生位置和角度的偏移的问题，提供了一种可伸长弯曲的软体机械臂内部刚性结构。

本发明还提供了一种内部嵌有上述软体机械臂内部刚性结构的气动机械臂式软体机器人。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种软体机械臂内部刚性结构，包括套筒，设于套筒内部的转向骨架和套筒盖体，所述转向骨架包括转轴，所述转轴伸入套筒内的一端垂直设有若干个滑动件；所述套筒的中上部开设有若干个滑动槽体，所述转向骨架通过滑动件与滑动槽体的滑动配合实现伸缩运动；所述滑动件与滑动槽体之间设有弹性组件；所述套筒的下部设有与相邻的软体机械臂内部刚性结构的转向骨架相对接的连接结构，以实现多个软体机械臂内部刚性结构的串联。

本发明的软体机械臂内部刚性结构通过转向骨架的滑动件与套筒的滑动槽体的滑动配合实现伸缩运动，转向骨架通过弹性组件不同程度的自由伸展，可在滑动槽体内自由滑动，实现弯曲运动，此时，弹性组件因被压缩而对转向骨架产生向下的压力，与气动软体臂对内部刚性结构向上的驱动力相互抵消，可以达到平衡，起到固定的作用，容易固形，避免其在受到外部实体接触或干扰的情况下，发生位置和角度的偏移，提高其对目标的操作安全性。

安装时，打开套筒盖体，将转向骨架的滑动件卡入套筒的滑动槽体内，放入弹性组件，盖上套筒盖体，然后根据软体机械臂的实际长度选取软体机械臂内部刚性结构的数目，转轴远离滑动件的端部设有与相邻软体机械臂内部刚性结构的套筒相对接的连接结构；套筒的下部设有与相邻的软体机械臂内部刚性结构的转向骨架相对接的连接结构，上述连接结构可实现多个软体机械臂内部刚性结构的串联，以满足软体机械臂的实际长度，实现软体机械臂刚度的提高。

作为优选，所述弹性组件包括弹性件和支撑块，所述支撑块的两侧设有滑动凸棱；所述滑动槽体的内壁开设有与滑动凸棱滑动配合的滑槽。支撑块与滑动槽体的滑动配合结构，能够实现弹性件随着转向骨架的移动而进行拉伸或压缩，增加运动的灵活性。所述弹性件为弹簧或弹性橡胶柱。

作为优选，所述支撑块上表面设有第一弹性件限位槽，所述套筒盖体下端面设有若干个第二弹性件限位槽；所述弹性件的两端分别与第一弹性件限位槽和第二弹性件限位槽卡接固定。限位槽设计，便于弹性件的稳固，增加结构的稳定性。

作为优选，所述滑动件沿转轴向四周呈放射状分布；所述滑动槽体与所述滑动件的数目相同且形状适配。

作为优选，所述套筒的开口端设有与套筒盖体相对接的可拆卸连接结构，安装方便，便于维修更换配件，节约成本。