一种内、外壁强化的软体机械臂及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种内、外壁强化的软体机械臂及其制作方法。该软体机械臂采用分体式设计方案，分为主体部分和端盖部分，采用分体浇注的工艺制成，硅胶采用专用的硅胶粘接剂将两部分粘接起来。机械臂的硅胶单元在其内壁有一个通孔贯穿硅胶单元，通孔用以穿过前端单元的气管，内壁密封有一根长度、刚度均适宜的弹簧，通孔的轴线、弹簧的轴线均和硅胶单元的轴线重合，弹簧通过预先放置在模具中通过硅胶浇注完全密封在内壁。本发明专利技术的软体机械臂内壁增添了一根弹簧，对团体机械臂的内壁起到支撑作用，空腔充压膨胀时极大限制了空腔内壁的径向膨胀，同时对机械臂的弯曲几乎没有影响，大大提高空腔可承受的压力大小以及单位液体体积的膨胀弯曲效率。

A Software Manipulator with Internal and External Wall Reinforcement and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
一种内、外壁强化的软体机械臂及其制作方法
本专利技术涉及一种液压驱动式软体机械臂，尤其涉及一种内壁弹簧强化、外壁纤维缠绕强化的软体机械臂模块设计和制作方法。
技术介绍
传统刚性机器臂一般由刚性连杆通过转动关节连接而成，这样的刚性机械臂具有运动快速、轨迹控制精确以及承载能力大等优点，因结构的刚性导致其自由度较低、灵活性不足对环境的适应性较差，只能在结构化的环境下工作。随着社会不断进步，科技和生产中对机械臂有更多的新要求，在自然环境和以人为中心的操作中，安全性和对不确定因素的适应性是基本的工作要求，而刚性机械臂本身的缺陷导致它无法满足上述要求，如军事侦察、灾害救援以及科学探究等；软体机械臂模仿自然界的软体结构，比如大象鼻臂、哺乳动物的舌头、蛇等，由可承受大应变的橡胶、硅胶、聚合物等柔性材料制成，具有自由度高、可连续变形的性质，可在大范围内改变自身的形状和尺寸。目前已有一定针对软体机械臂的研究和应用，但大多软体机械臂为整体式，且软体机械臂的结构复杂，空腔破裂后维修更换困难，机械臂长度制作完成后就不可再改变，而且现在的软体机械臂多采用气动，难以适应水下的工作环境。且目前对空腔的强化仅停留在对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内、外壁强化的软体机械臂，由若干硅胶单元通过连接部分组成，每个硅胶单元在其中部外壁有一组旋向相反，圈数相同的螺旋线形凹槽，用来缠绕强化纤维；在硅胶单元的两端均为直径小于中部的圆柱，且圆柱上有分布均匀的台阶状凹槽；所述硅胶单元的腔道截面为绕轴线均匀分布的三个扇形，且有一个通孔贯穿硅胶单元；所述的连接部分由三个相同结构的瓣组成，采用PLA材料3D打印而成；三瓣连接部分组成一个整体，内表面由均匀分布台阶状凸起，用于连接相邻的两个硅胶单元，凸起与硅胶单元两端部的台阶状凹槽相对应，其特征在于：所述硅胶单元的内壁密封有一根限制空腔内壁膨胀的弹簧，所述的通孔的轴线、弹簧的轴线均和硅胶单元的轴线重合，...

【技术特征摘要】
1.一种内、外壁强化的软体机械臂，由若干硅胶单元通过连接部分组成，每个硅胶单元在其中部外壁有一组旋向相反，圈数相同的螺旋线形凹槽，用来缠绕强化纤维；在硅胶单元的两端均为直径小于中部的圆柱，且圆柱上有分布均匀的台阶状凹槽；所述硅胶单元的腔道截面为绕轴线均匀分布的三个扇形，且有一个通孔贯穿硅胶单元；所述的连接部分由三个相同结构的瓣组成，采用PLA材料3D打印而成；三瓣连接部分组成一个整体，内表面由均匀分布台阶状凸起，用于连接相邻的两个硅胶单元，凸起与硅胶单元两端部的台阶状凹槽相对应，其特征在于：所述硅胶单元的内壁密封有一根限制空腔内壁膨胀的弹簧，所述的通孔的轴线、弹簧的轴线均和硅胶单元的轴线重合，弹簧通过预先放置在模具中，通过硅胶浇注完全密封在内壁。2.制备权利要求1中所述的硅胶单元的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王滔，祝志鹏，孙恩来，朱世强，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33