The invention discloses a continuous flexible robot with variable stiffness, including a variable stiffness device, an installation fixing device and a control device; the variable stiffness device comprises a first bellows, a second bellows, a first magnet, a second magnet, a third magnet, a fourth magnet and a grinding iron ball, and the first magnet and a second magnet are respectively fixed in a hard tube at both ends of the first bellows, and the first bellows are fixed in the first bellows. The second bellows are fixed on the top of the first bellows, the third and the fourth magnets are fixed on the hard tubes at both ends of the second bellows, and the middle of the second bellows are also filled with a number of grinding iron balls; the interaction force between grinding iron balls is changed by controlling the magnetic field strength, thereby changing the interaction force between grinding iron balls. The stiffness of the whole body can be changed to achieve the purpose of changing the stiffness. The shape of the main body of the robot will not change. Moreover, the principle is simple, the stiffness can be steplessly adjusted, and the stiffness range is large, the bearing capacity is large, and the bending performance is good.
【技术实现步骤摘要】
一种连续变刚度柔性机器人
本专利技术涉及柔性机器人
,特别是涉及一种连续变刚度柔性机器人。
技术介绍
随着机器人技术的发展,软体机器人已经逐步进入我们的视野,相较于刚性机器人,软体机器人拥有着弯曲性能好,占地面积小,安全指数高等特点,但是现阶段的软体机器人都存在无法承受大载荷,控制精度差等问题。变刚度软体机器人的出现为解决这一问题提供了思路。中国科学院宁波材料技术与工程研究所介绍了一种变刚度柔顺抓取装置(申请号201810616196.5),该设计通过齿轮传动机构调整各个柔性机构支链的分布角度以调整变刚度柔性并联机构的刚度状态,能够连续地改变其开合运动方向上的夹持刚度,适应对不同形状、不同质量物体的夹持作业。但该专利技术整体结构为刚性,不具有软体机器人弯曲性能好,占地面积小等特点。目前,申请号为201810414556.3的专利技术专利公开了一种空心玻璃微珠组成的软体机器人,包括堵头、形变套、开合弹性基体、支撑骨架、端封板、弹性阻隔板和收紧弹簧。该装置能够通过填充的空心玻璃微珠改变刚度,既能具有较大柔性,又能具有较大刚性。但该专利技术对空心玻璃微珠填充和削减方式实现困难,而且在填充过程中容易改变软体机器人原有的形状。申请号为201810630451.1的专利技术专利公开了一种变刚度的柔性连续并联机器人。由动平台、柔性连续驱动器、定平台和组合致动器组成,除了具有并联机构较高的承载能力和定位精度以外,还具有柔性连续机器人固有的柔顺性和小质量,该专利技术通过连续体驱动材料进行扭转,可增强驱动支腿的刚度。但该专利技术体积较大,而且在改变刚度时并联机器人的主体 ...
【技术保护点】
1.一种连续变刚度柔性机器人,其特征在于:包括变刚度装置、安装固定装置和控制装置;其中所述变刚度装置包括第一波纹管、第二波纹管、第一磁体、第二磁体、第三磁体、第四磁体和磨砂铁球,所述第一波纹管和所述第二波纹管的两端为硬质管段,中部为软质波纹管段,所述第一磁体和所述第二磁体分别固定于所述第一波纹管两端的硬质管内,且所述第一波纹管中部的软质波纹管内填充有若干所述磨砂铁球;所述第二波纹管通过一连接部固定于所述第一波纹管顶部,所述第三磁体和所述第四磁体分别固定于所述第二波纹管两端的硬质管内,且所述第二波纹管中部的软质波纹管内也填充有若干所述磨砂铁球;所述安装固定装置能够将所述变刚度装置固定于指定工位;所述控制装置能够控制所述第一磁体、所述第二磁体、所述第三磁体和所述第四磁体的磁场。
【技术特征摘要】
1.一种连续变刚度柔性机器人,其特征在于:包括变刚度装置、安装固定装置和控制装置;其中所述变刚度装置包括第一波纹管、第二波纹管、第一磁体、第二磁体、第三磁体、第四磁体和磨砂铁球,所述第一波纹管和所述第二波纹管的两端为硬质管段,中部为软质波纹管段,所述第一磁体和所述第二磁体分别固定于所述第一波纹管两端的硬质管内,且所述第一波纹管中部的软质波纹管内填充有若干所述磨砂铁球;所述第二波纹管通过一连接部固定于所述第一波纹管顶部,所述第三磁体和所述第四磁体分别固定于所述第二波纹管两端的硬质管内,且所述第二波纹管中部的软质波纹管内也填充有若干所述磨砂铁球;所述安装固定装置能够将所述变刚度装置固定于指定工位;所述控制装置能够控制所述第一磁体、所述第二磁体、所述第三磁体和所述第四磁体的磁场。2.根据权利要求1所述的连续变刚度柔性机器人,其特征在于:所述第一波纹管和所述第二波纹管两端的硬质管段为设置有外螺纹的硬质螺纹管,所述第一波纹管底端的硬质管段螺纹连接有一底端盖;所述连接部为一两端均设置有内螺纹套筒的连接端盖,所述连接端盖底端的套筒与所述第一波纹管顶端的硬质管段螺纹连接,所述连接端盖顶端的套筒与所述第二波纹管底端的硬质管段螺纹连接;所述第二波纹管顶端的硬质管段与一连接法兰螺纹连接。3.根据权利要求2所述的连续变刚度柔性机器人,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵延治,单煜,郭凯达,韩龙光,李晓欢,
申请(专利权)人:燕山大学,
类型:发明
国别省市:河北,13
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