一种直径和长度可变的连续体机械臂制造技术

本发明专利技术公开了一种直径和长度可变的连续体机械臂，包括变换单元和驱动箱；多个变换单元依次相互连接，且其中一个变换单元与驱动箱连接；变换单元包括支撑盘、支撑块、连杆和记忆合金弹簧；两块支撑盘相对布置；多块支撑块围绕两块支撑盘的周侧布置，多块支撑块与两块支撑盘之间均转动连接有连杆；在相邻的变换单元之间，相对的支撑块之间均连接有记忆合金弹簧；在驱动箱与相对的支撑块之间也连接有记忆合金弹簧；驱动箱用于调控记忆合金弹簧的温度，以改变记忆合金弹簧的伸缩状态，记忆合金弹簧的伸长用于驱动多个支撑盘合并，记忆合金弹簧的缩短用于驱动多个支撑盘分离，以此决了现有机械臂无法实现直径变化控制的问题。现有机械臂无法实现直径变化控制的问题。现有机械臂无法实现直径变化控制的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种直径和长度可变的连续体机械臂


[0001]本专利技术涉及连续机械臂的
，特别涉及一种直径和长度可变的连续体机械臂。

技术介绍

[0002]现有技术方案提出了一种可伸缩机械臂，机械臂包括依次铰接的多个关节单元，每个关节由两组剪叉杆机构平行设置并且通过支撑杆连接，控制系统驱动机械臂产生侧向弯曲或伸缩变形，使所述机械手达到预期位置以完成抓取。
[0003]但是这种机械臂只能实现伸缩控制，无法实现直径变化控制，所以面对不同管径的应用场景时，这种机械臂并不能满足多变的使用需求，为此急需一种能够解决此问题的技术方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种直径和长度可变的连续体机械臂，以解决现有机械臂无法实现直径变化控制的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种直径和长度可变的连续体机械臂，包括变换单元和驱动箱；多个所述变换单元依次相互连接，且其中一个所述变换单元与所述驱动箱连接；所述变换单元包括支撑盘、支撑块、连杆和记忆合金弹簧；两块所述支撑盘相对布置；多块所述支撑块围绕两块所述支撑盘的周侧布置，多块所述支撑块与两块所述支撑盘之间均转动连接有所述连杆；在相邻的所述变换单元之间，相对的所述支撑块之间均连接有所述记忆合金弹簧；在所述驱动箱与相对的所述支撑块之间也连接有所述记忆合金弹簧；所述驱动箱用于调控所述记忆合金弹簧的温度，以改变所述记忆合金弹簧的伸缩状态，所述记忆合金弹簧的伸长用于驱动多个所述支撑盘合并，所述记忆合金弹簧的缩短用于驱动多个所述支撑盘分离。
[0006]在其中一个实施例中，多块所述支撑块与两块所述支撑盘之间均至少转动连接有两根所述连杆。
[0007]在其中一个实施例中，所述支撑块的两表面设有块上定位柱，所述记忆合金弹簧的端部套于所述块上定位柱外。
[0008]在其中一个实施例中，所述块上定位柱为发热柱，所述驱动箱与所述块上定位柱电性连接，所述驱动箱用于调控所述块上定位柱的发热温度以改变所述记忆合金弹簧的伸缩状态。
[0009]在其中一个实施例中，在相邻所述变换单元之间，相对的所述支撑盘之间连接有支撑弹簧。
[0010]在其中一个实施例中，所述支撑盘的表面设有盘上定位柱，所述支撑弹簧的端部套于所述攀上定位柱外。
[0011]在其中一个实施例中，所述驱动箱连接有多根驱动绳，多根所述驱动绳分别穿过
多个所述支撑块，所述驱动箱用于控制所述驱动绳的松紧，以此控制所述连续体机械臂摆动。
[0012]本专利技术的有益效果如下：
[0013]由于所述驱动箱用于调控所述记忆合金弹簧的温度，以改变所述记忆合金弹簧的伸缩状态，所述记忆合金弹簧的伸长用于驱动多个所述支撑盘合并，所述记忆合金弹簧的缩短用于驱动多个所述支撑盘分离，所以当多个支撑盘合拼时，连续体机械臂的直径将变小，当多个支撑盘分离时，连续体机械臂的直径将变大，从而实现了直径变换控制，切实解决了现有机械臂无法实现直径变化控制的问题。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本专利技术实施例提供的结构示意图；
[0016]图2是图1变换单元半径扩大时的结构示意图；
[0017]图3是图1变换单元半径缩小时的结构示意图。
[0018]附图标记如下：
[0019]10、变换单元；11、支撑盘；12、支撑块；13、连杆；14、记忆合金弹簧；15、块上定位柱；16、支撑弹簧；17、盘上定位柱；18、穿孔；
[0020]20、驱动箱。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0022]本专利技术提供了一种直径和长度可变的连续体机械臂，其实施例如图1至图3所示，包括变换单元10和驱动箱20；多个变换单元10依次相互连接，且其中一个变换单元10与驱动箱20连接；变换单元10包括支撑盘11、支撑块12、连杆13和记忆合金弹簧14；两块支撑盘11相对布置；多块支撑块12围绕两块支撑盘11的周侧布置，多块支撑块12与两块支撑盘11之间均转动连接有连杆13；在相邻的变换单元10之间，相对的支撑块12之间均连接有记忆合金弹簧14；在驱动箱20与相对的支撑块12之间也连接有记忆合金弹簧14；驱动箱20用于调控记忆合金弹簧14的温度，以改变记忆合金弹簧14的伸缩状态，记忆合金弹簧14的伸长用于驱动多个支撑盘11合并，记忆合金弹簧14的缩短用于驱动多个支撑盘11分离。
[0023]驱动箱20用于调控记忆合金弹簧14的温度，譬如假定记忆合金弹簧14温度高于设定值时，记忆合金弹簧14会收缩，则记忆合金弹簧14温度低于设定值时，记忆合金弹簧14将会伸长。
[0024]在进行应用时，若控制记忆合金弹簧14伸长，则可实现连续体机械臂的伸长，而且记忆合金弹簧14的伸长也会带动同一变换单元10内的多块支撑块12靠近，从而实现多块支撑块12的合拼，以此缩小了连续体机械臂的直径；类似的，若控制记忆合金弹簧14缩短，则可实现连续体机械臂的缩短，而且记忆合金弹簧14的缩短也会带动同一变换单元10内的多
块支撑块12远离，从而实现多块支撑块12的分离，以此扩大了连续体机械臂的直径，即实现了直径变换控制，切实解决了现有机械臂无法实现直径变化控制的问题。
[0025]如图2和图3所示，多块支撑块12与两块支撑盘11之间均至少转动连接有两根连杆13。
[0026]譬如在此实施例中，每块支撑块12与两块支撑盘11之间均转动连接有两根连杆13，从而使得支撑块12与支撑盘11之间的连接强度加强，即提高了连续体机械臂的机械强度和工作稳定性。
[0027]如图2和图3所示，支撑块12的两表面设有块上定位柱15，记忆合金弹簧14的端部套于块上定位柱15外。
[0028]在采用此设置方式后，块上定位柱15将可为记忆合金弹簧14提供安装的支撑点，从而使得记忆合金弹簧14的安装便捷且牢固。
[0029]如图1至图3所示，块上定位柱15为发热柱，驱动箱20与块上定位柱15电性连接，驱动箱20用于调控块上定位柱15的发热温度以改变记忆合金弹簧14的伸缩状态。
[0030]在采用此设置方式后，块上定位柱15即使用电热发热元件类似的材质制成，驱动箱20只需改变在块上定位柱15上流通的电流，则可实现块上定位柱15的发热温度调控，所以块上定位柱15不但实现了记忆合金弹簧14的安装固定，更实现了记忆合金弹簧14的伸缩调控，从而使得连续体机械臂的结构更为紧凑。
[0031]如图1至图3所示，在相邻变换单元10之间，相对的支撑盘11之间连接有支撑弹簧16。
[0032]在增设支撑弹簧16后，则可提高各个变换单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直径和长度可变的连续体机械臂，其特征在于，包括变换单元和驱动箱；多个所述变换单元依次相互连接，且其中一个所述变换单元与所述驱动箱连接；所述变换单元包括支撑盘、支撑块、连杆和记忆合金弹簧；两块所述支撑盘相对布置；多块所述支撑块围绕两块所述支撑盘的周侧布置，多块所述支撑块与两块所述支撑盘之间均转动连接有所述连杆；在相邻的所述变换单元之间，相对的所述支撑块之间均连接有所述记忆合金弹簧；在所述驱动箱与相对的所述支撑块之间也连接有所述记忆合金弹簧；所述驱动箱用于调控所述记忆合金弹簧的温度，以改变所述记忆合金弹簧的伸缩状态，所述记忆合金弹簧的伸长用于驱动多个所述支撑盘合并，所述记忆合金弹簧的缩短用于驱动多个所述支撑盘分离。2.根据权利要求1所述的连续体机械臂，其特征在于，多块所述支撑块与两块所述支撑盘之间均至少转动连接有两根所述连杆。...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟得山，马智浩，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：