柔性机械臂及无人机制造技术

本发明专利技术提供了一种柔性机械臂及无人机。该柔性机械臂，包括机架、机座、至少三根柔性臂、调节各柔性臂于机架到机座之间长度的驱动电机和用于定位相邻柔性臂之间距离的若干定位架，各驱动电机安装于机座上，至少三根柔性臂呈环形阵列分布，若干定位架沿柔性臂的长度方向间隔设置。本发明专利技术通过呈环形阵列设置至少三根柔性臂，并设置若干定位架来定位这些柔性臂之间的距离，设置驱动电机以调节各柔性臂的长度，进而使一侧的柔性臂起拉动机架，而另一侧的柔性臂推顶机架，以实现调节机架指向的角度与位置，实现多自由度柔性弯曲移动的功能；由于直接使用驱动电机来调节各柔性臂的长度，则可以占用较小的安装空间，并且可以将该柔性机械臂制作较小。

Flexible manipulator and unmanned aerial vehicle

The invention provides a flexible mechanical arm and an UAV. The flexible arm consists of a frame, a seat, at least three flexible arms, a driving motor that regulates the length of the frame to the seat, and a number of positioning frames for locating the distance between the adjacent flexible arms. Each drive motor is mounted on the machine seat, at least three flexible arms are distributed in a circular array, and a number of positioning frames are flexible. The interval of the length of the arm is set. By setting at least three flexible arms in an annular array and setting a number of positioning frames to locate the distance between these flexible arms, the driving motor is set to adjust the length of each flexible arm, and then the flexible arm of one side is pulled to pull the frame, and the flexible arm of the other side pushes the top of the frame to realize the angle of adjusting the point of the frame. The function of flexible flexural movement of multi degree of freedom is realized with position and the length of each flexible arm is adjusted by using the drive motor directly, and the smaller installation space can be occupied, and the flexible manipulator can be made smaller.

【技术实现步骤摘要】
柔性机械臂及无人机
本专利技术属于机械臂领域，更具体地说，是涉及一种柔性机械臂及使用该柔性机械臂的无人机。
技术介绍
在机械应用中，常用需要用到多自由度机械臂。如地铁隧道和轻轨上，采用无人机进行维检过程中，通过各种摄像头和相机检测出如塑料袋、矿泉水瓶等各种威胁地铁运行安全的异物，但无人机在检测发现之后是无法将这些威胁地铁运营安全的异物清除，这时就需要在无人机上安装机械臂，以及时将异物抓取并携带出地铁运营线路，为地铁的运营提供强有力的保障。柔性机械臂相对于刚性机械臂能够实现很广的角度弯曲和很大的抓取范围，伸缩抓取更加快捷方便。现有柔性机械臂，如德国Festo气动仿生全向象鼻机械臂，是采用充气式波纹管作为机械臂，通过对三根波纹管的各段进行充放气，以实现机械臂的弯曲伸展；然而这种柔性机械臂需要使用压缩气体对波纹管进行充放气，其体积较大，无法直接应用到无人机等需要占用体积较小的场所。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种柔性机械臂，以解决现有技术中存在的柔性机械臂体积较大的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种柔性机械臂，包括机架、机座、连接所述机架与所述机座的至少三根柔性臂、调节各所述柔性臂于所述机架到所述机座之间长度的驱动电机和用于定位相邻所述柔性臂之间距离的若干定位架，各所述驱动电机安装于所述机座上，至少三根所述柔性臂呈环形阵列分布，若干所述定位架沿所述柔性臂的长度方向间隔设置。进一步地，各所述柔性臂包括柔性杆、与所述柔性杆的一端相连的螺杆和配合安装于各所述螺杆上的螺母，各所述螺母安装于所述机架上，各所述驱动电机与所述柔性杆的另一端固定相连。进一步地，各所述柔性臂还包括连接各所述柔性杆与所述螺杆的固定夹。进一步地，所述机架上开设有配合容置各所述螺母的容置通孔。进一步地，各所述柔性杆的长度相等，各所述螺杆的长度相等。进一步地，所述机座包括底盘和分别支撑各所述驱动电机的支撑座，各所述支撑座安装于所述机座上。进一步地，所述机架包括连接各所述柔性臂的支撑盘，所述支撑盘远离所述柔性臂的一面的中心设有安装杆。进一步地，还包括设于至少三根所述柔性臂中心的柔性连接杆，所述柔性连接杆与各所述定位架相连。进一步地，还包括波纹管，各所述柔性机械臂及各所述定位架置于所述波纹管中。本专利技术提供的柔性机械臂的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术通过呈环形阵列设置至少三根柔性臂，并设置若干定位架来定位这些柔性臂之间的距离，设置驱动电机以调节各柔性臂的长度，进而使一侧的柔性臂起拉动机架，而另一侧的柔性臂推顶机架，以实现调节机架指向的角度与位置，实现多自由度柔性弯曲移动的功能；由于直接使用驱动电机来调节各柔性臂的长度，则可以占用较小的安装空间，并且可以将该柔性机械臂制作较小。本专利技术的另一目的在于提供一种无人机，包括如上所述的柔性机械臂。本专利技术的无人机使用了上述柔性机械臂，可以实现多角度抓取物体，并且可以对地铁运营线路进行清除。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的柔性机械臂的结构示意图一；图2为本专利技术实施例提供的柔性机械臂的结构示意图二；图3为本专利技术实施例提供的柔性机械臂的爆炸结构示意图。其中，图中各附图主要标记：100-柔性机械臂；10-柔性臂；11-柔性杆；12-螺杆；13-螺母；14-固定夹；20-机架；21-支撑盘；211-容置通孔；22-安装杆；30-机座；31-底盘；32-支撑座；40-驱动电机；41-连接夹；50-定位架；51-第一通孔；52-第二通孔；53-减重孔；60-柔性连接杆；具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。请一并参阅图1至图3，现对本专利技术提供的柔性机械臂100进行说明。所述柔性机械臂100，包括机架20、至少三根柔性臂10、驱动电机40、机座30和若干定位架50，至少三根柔性臂10呈环形阵列分布。柔性臂10用于连接机座30与机架20，若干定位架50沿柔性臂10的长度方向间隔设置，定位架50用于定位相邻柔性臂10之间距离，以将各柔性臂10进行定位，使柔性臂10形成一个整体，防止柔性臂10散开。机座30支撑各驱动机构，而驱动电机40调节各柔性臂10于机架20到机座30之间的长度，从而机架20一侧的柔性臂10起推顶作用，而机架20另一侧的柔性臂10起拉动作用，以实现形成整体的这些柔性臂10弯曲，并使机架20朝向不同的角度弯曲及移动。本实施例中，柔性臂10为三根，结构简单，组装方便，同时也方便控制。在其它实施例中，柔性臂10也可以设置为四根、五根、六根等等，具体可以根据需要及强度来进行选择。本专利技术提供的柔性机械臂100，与现有技术相比，本专利技术通过呈环形阵列设置至少三根柔性臂10，并设置若干定位架50来定位这些柔性臂10之间的距离，设置驱动电机40以调节各柔性臂10的长度，进而使一侧的柔性臂10起拉动机架20，而另一侧的柔性臂10推顶机架20，以实现调节机架20指向的角度与位置，实现多自由度柔性弯曲移动的功能；由于直接使用驱动电机40来调节各柔性臂10的长度，则可以占用较小的安装空间，并且可以将该柔性机械臂100制作较小。进一步地，请一并参阅图1至图3，作为本专利技术提供的柔性机械臂100的一种具体实施方式，各柔性臂10包括柔性杆11、与柔性杆11的一端相连的螺杆12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.柔性机械臂，其特征在于：包括机架、机座、连接所述机架与所述机座的至少三根柔性臂、调节各所述柔性臂于所述机架到所述机座之间长度的驱动电机和用于定位相邻所述柔性臂之间距离的若干定位架，各所述驱动电机安装于所述机座上，至少三根所述柔性臂呈环形阵列分布，若干所述定位架沿所述柔性臂的长度方向间隔设置。

【技术特征摘要】
1.柔性机械臂，其特征在于：包括机架、机座、连接所述机架与所述机座的至少三根柔性臂、调节各所述柔性臂于所述机架到所述机座之间长度的驱动电机和用于定位相邻所述柔性臂之间距离的若干定位架，各所述驱动电机安装于所述机座上，至少三根所述柔性臂呈环形阵列分布，若干所述定位架沿所述柔性臂的长度方向间隔设置。2.如权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于：各所述柔性臂包括柔性杆、与所述柔性杆的一端相连的螺杆和配合安装于各所述螺杆上的螺母，各所述螺母安装于所述机架上，各所述驱动电机与所述柔性杆的另一端固定相连。3.如权利要求2所述的柔性机械臂，其特征在于：各所述柔性臂还包括连接各所述柔性杆与所述螺杆的固定夹。4.如权利要求2所述的柔性机械臂，其特征在于：所述机架上开设有配合容置各所述螺母的容置通孔。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，冯平，陈佳裕，
申请(专利权)人：深圳市风力源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44