全柔性气动机械臂结构制造技术

本发明专利技术公开了一种全柔性气动机械臂结构，呈纵长的圆锥形结构，包括全柔性机械臂主体、位于全柔性机械臂主体的圆锥形中心的机械臂中心体、均匀围绕机械臂中心体轴对称分布的气道，气道从直径大的一端向直径小的一端延伸并距离端面一定距离以保持住气道内的气体，机械臂外表面设置一层纤维增强复合材料。其中，轴对称分布的气道也呈纵长的圆锥形结构，柔性机械臂主体为超弹性材料，在气动压力下产生200％以上的变形，机械臂中心体的硬度大于柔性机械臂主体。与现有技术相比，本发明专利技术仿章鱼的触手，将气道与机械臂融为一体，使得整个机械臂结构设计、加工制造以及组装大大简化，使用3D打印技术一次成型且能够适用于抓捕复杂形状的物体，质量轻，大大降低发射成本。

Full flexible pneumatic manipulator structure

The invention discloses a flexible pneumatic mechanical arm structure, conical structure lengthwise, including flexible mechanical arm body, conical center is located in the full flexible manipulator the main arm of centrosomes, uniform around the airway centrosome symmetry distribution arm, from the end of the airway diameter to the end of a small diameter extension and from the end surface to keep the gas in the airway, the mechanical arm is arranged on the outer surface of a layer of fiber reinforced composite materials. Among them, the airway symmetry distribution is a conical structure elongated body, flexible mechanical arm as super elastic material, the deformation of more than 200% in the pneumatic manipulator under pressure, the hardness is greater than the centrosome flexible mechanical arm body. Compared with the prior art, the invention of imitation octopus tentacles, will be integrated into the airway and mechanical arm, the mechanical arm structure design, manufacture and assembly is greatly simplified, the object, the use of 3D printing technology a molding and can be applied to capture the complex shape of the light quality, greatly reduce the cost of launching.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空间在轨服务柔性机械臂
，主要应用于空间碎片清理操作、空间加注系统等。
技术介绍
现有的空间用机械臂大多为刚性机械臂。这些机器人机构是由多个活动关节通过刚性连接组合起来，同时均采用刚性结构、电机、齿轮、减速器等传动机构作为驱动器，从而使各机构部件产生动作，而现有的机器人机构通常机构复杂、质量/体积大，笨重，控制复杂，耗能多、价格昂贵。而且，只能通过机械臂末端的作动器实现操作，机械臂本身不能操作物体。因此，为完成不同操作对象的抓捕，机械臂的末端执行机构必须要设计不同的接口。刚性机械臂捕获主要针对合作目标的在轨捕获任务，这些抓捕的合作目标在抓捕过程中处于理想的动力学状态，并且具有配合抓捕的机械接口，捕获后的姿态控制问题复杂，刚性机械臂捕获具有很大的局限性。而软机械臂由灵活的易弯曲部件组成，可以改变自身的形状，可以在杂乱的结构中运动，实现大容差柔性捕获。软气动机械臂采用灵活的超弹性材料，轻质，断裂强度高，快速响应，超大变形。然而，现有的软气动机械臂都不同程度地采用了刚性的支架和关节等，并非真正意义上的全柔性机械臂。目前，还没有在太空中使用的全柔性气动机械臂。专利技术内本文档来自技高网...

【技术保护点】
全柔性气动机械臂结构，呈纵长的圆锥形结构，包括全柔性机械臂主体、位于全柔性机械臂主体的圆锥形中心的机械臂中心体、均匀围绕机械臂中心体轴对称分布的气道，气道从直径大的一端向直径小的一端延伸并距离端面一定距离以保持住气道内的气体，机械臂外表面设置一层纤维增强复合材料，其中，气道也呈纵长的圆锥形结构，柔性机械臂主体为超弹性材料，气动压力下产生200％以上的变形，机械臂中心体的硬度大于柔性机械臂主体。

【技术特征摘要】
1.全柔性气动机械臂结构，呈纵长的圆锥形结构，包括全柔性机械臂主体、位于全柔性机械臂主体的圆锥形中心的机械臂中心体、均匀围绕机械臂中心体轴对称分布的气道，气道从直径大的一端向直径小的一端延伸并距离端面一定距离以保持住气道内的气体，机械臂外表面设置一层纤维增强复合材料，其中，气道也呈纵长的圆锥形结构，柔性机械臂主体为超弹性材料，气动压力下产生200％以上的变形，机械臂中心体的硬度大于柔性机械臂主体。2.如权利要求1所述的全柔性气动机械臂结构，其中，机械臂中心体同样采用纵长圆锥形构型。3.如权利要求1所述的全柔性气动机械臂结构，其中，机械臂中心体的材质为聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯聚氨酯、环氧树脂、纳米碳纤维/聚二甲基硅氧烷复合材料等。4.如权利要求1-3任一项所述的全柔性气动机械臂结构，其中，纤维增强层粘附在机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱云飞，姜利祥，刘国青，焦子龙，孙继鹏，黄建国，李涛，杨丽，叶会见，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11