本发明专利技术涉及一种可整体驱动的柔性连续体结构及柔性机械臂，包括近端连续体和远端连续体；近端连续体包括间隔布置的近端基盘、第一和第二近端止盘以及多根第一结构骨，第一结构骨的近端与第二近端止盘固定连接，远端穿过第一近端止盘后与近端基盘固定连接；远端连续体包括间隔布置远端基盘和远端止盘以及多根第二结构骨，第二结构骨的近端与第一近端止盘固定连接，远端穿过近端基盘和远端基盘后与远端止盘固定连接。本发明专利技术可以避免对驱动丝进行直接的推拉，可以不受限于驱动机构的数量，且满足柔性连续体结构的弯曲性能，同时结构紧凑，原理简单，易于实现，具有很高的可靠性。具有很高的可靠性。具有很高的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种可整体驱动的柔性连续体结构及柔性机械臂
[0001]本专利技术涉及一种连续体结构，具体是关于一种可整体驱动的柔性连续体结构及包含该柔性连续体结构的柔性机械臂。
技术介绍
[0002]现有的连续体结构一般通过驱动机构对连续体结构中的驱动丝进行直接推拉，且对驱动丝的驱动分为两种：第一种为通过直线副直接推拉驱动丝，从来驱动柔性机械臂弯曲；第二种为通过直线副先推拉一组较粗的驱动丝，使得近端连续体产生弯曲，从而带动近端连续体上的一组较细的驱动丝弯曲，来驱动柔性机械臂弯曲，从而实现以较少数量的驱动机构来驱动更多的驱动丝。
[0003]但由于上述两种驱动方式均为直接推拉驱动丝进行运动，故当驱动丝的数量较多时，驱动机构的数量也会相应的增加，使得结构复杂。
技术实现思路
[0004]针对上述问题，本专利技术的其中一个目的是提供一种可整体驱动的柔性连续体结构，避免对驱动丝进行直接的推拉，在驱动数量较多的驱动丝时，可以不受限于驱动器的数量，且满足柔性连续体结构的弯曲性能，同时结构紧凑，原理简单，易于实现，具有很高的可靠性；本专利技术的另一个目的是提供一种包含该柔性连续体结构的柔性机械臂。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种可整体驱动的柔性连续体结构，包括近端连续体和远端连续体；其中，所述近端连续体包括：近端基盘、第一近端止盘和第二近端止盘，三者间隔布置；第一结构骨，多根所述第一结构骨的近端与第二近端止盘固定连接，多根所述第一结构骨的远端穿过所述第一近端止盘后与所述近端基盘固定连接；所述远端连续体包括：远端基盘和远端止盘，二者间隔布置，且所述远端基盘与所述近端基盘相邻；第二结构骨，多根所述第二结构骨的近端与所述第一近端止盘固定连接，多根所述第二结构骨的远端穿过所述近端基盘和远端基盘后与所述远端止盘固定连接。
[0006]所述的柔性连续体结构，优选地，所述柔性连续体结构还包括驱动连接部，所述驱动连接部与所述第二近端止盘连接。
[0007]所述的柔性连续体结构，优选地，所述驱动连接部的一端与所述第二近端止盘固定连接；
[0008]或者，所述驱动连接部的一端与所述第二近端止盘活动连接，以使所述驱动连接部与所述第二近端止盘能够相对上下滑动和/或旋转。
[0009]所述的柔性连续体结构，优选地，所述柔性连续体还包括连接在所述近端基盘和远端基盘之间的结构骨引导管束，多根所述第二结构骨的远端依次穿过所述近端基盘、结构骨引导管束和远端基盘后与所述远端止盘固定连接。
[0010]所述的柔性连续体结构，优选地，所述驱动连接部为柱状的滑动销，此时所述滑动销通过设置在所述第二近端止盘上的导孔与所述第二近端止盘采用圆柱副连接，所述滑动
销能够绕轴线自转和沿着所述第二近端止盘上的导孔上下滑动；
[0011]或者，所述驱动连接部呈环状，并套设在所述第二近端止盘的外周，且与所述第二近端止盘能够相对上下滑动和旋转。
[0012]所述的柔性连续体结构，优选地，所述近端连续体还包括设置在所述第一近端止盘和第二近端止盘之间的至少一片第一近端保持盘和/或设置在所述近端基盘和第一近端止盘之间的至少一片第二近端保持盘，各所述第一结构骨穿过所述第一近端保持盘。
[0013]所述的柔性连续体结构，优选地，所述远端连续体还包括设置在所述远端基盘和远端止盘之间的至少一片远端保持盘，各所述第二结构骨依次穿过所述第二近端保持盘和远端保持盘。
[0014]所述的柔性连续体结构，优选地，所述第一近端保持盘、第一近端止盘、第二近端保持盘、近端基盘、远端基盘和远端保持盘上沿周向布置有多个用于供所述第一结构骨和第二结构骨滑动通过的过孔，所述近端基盘和第二近端止盘上沿周向布置有多个用于固定所述第一结构骨端部的第一锁紧孔，所述第一近端止盘和远端止盘上沿周向布置有多个用于固定所述第二结构骨端部的第二锁紧孔。
[0015]所述的柔性连续体结构，优选地，在所述近端连续体的相邻两盘之间和/或所述远端连续体的相邻两盘之间均安装有弹性间隔件。
[0016]一种柔性机械臂，包括至少一个上述的柔性连续体结构；
[0017]优选地，所述柔性机械臂采用两个以上所述柔性连续体结构串联或者并联形成。
[0018]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术提供了一种可整体驱动的柔性连续体结构，只需要通过一个平面机构驱动驱动连接部运动，即可带动第一近端止盘翻转时近端连续体产生对偶弯曲，并间接推拉远端连续体中的第二结构骨，并最终驱动远端连续体在空间中沿不同方向的弯转运动，避免了对结构骨进行直接的推拉，而且在驱动数量较多的结构骨时，不受限于驱动机构的数量，同时结构紧凑，原理简单，易于实现，从而具有很高的可靠性。2、本专利技术相较传统的通过在关节处相互转动从而实现弯转运动的刚性运动链，柔性连续体结构通过其近端结构变形实现远端结构的弯转变形，其结构主体同时成为驱动的传递结构，因此可在小尺寸空间范围内实现极高的自由度配置，故可以被广泛应用于柔性操作臂、内窥镜、可控导管等医疗器械，以及工业用深腔探测内窥镜、柔性机械臂等新型特种装备的研发。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一实施例中柔性连续体结构的结构示意图。
具体实施方式
[0020]以下将结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本专利技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本专利技术范围的限制，而只是为了说明本专利技术技术方案的实质精神。
[0021]本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“近端”、“远端”、“上”、“下”、“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保护范围的限制。在本专利技术中，当提及“远侧或远端”时，该术语是指相对远离操作者的一侧或一端。当提及“近侧或近端”时，该术语是指相对靠近操作者的一侧或一端。
[0022]如图1所示，本实施例提供的可整体驱动的柔性连续体结构，包括近端连续体1和远端连续体3。
[0023]其中，近端连续体1包括：近端基盘4、第一近端止盘7和第二近端止盘8，三者间隔布置；第一结构骨13，多根第一结构骨13的近端与第二近端止盘8固定连接，多根第一结构骨13的远端穿过第一近端止盘7并与近端基盘4固定连接。
[0024]远端连续体3包括：远端基盘9和远端止盘11，二者间隔布置，且远端基盘9与近端基盘4相邻；第二结构骨12，多根第二结构骨12的近端与第一近端止盘7固定连接，多根第二结构骨12的远端穿过近端基盘4和远端基盘9并与远端止盘11固定连接。
[0025]由此，近端连续体1与远端连续体3关联，当施加一个驱动机构来驱动近端连续体1产生弯曲运动，进而带动远端连续体3在近端连续体1的弯曲状态下能够产生与近端连续体1相反的弯曲运动。
[0026]在上述实施例中，优选地，该柔性本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可整体驱动的柔性连续体结构，其特征在于，包括近端连续体(1)和远端连续体(3)；其中，所述近端连续体(1)包括：近端基盘(4)、第一近端止盘(7)和第二近端止盘(8)，三者间隔布置；第一结构骨(13)，多根所述第一结构骨(13)的近端与第二近端止盘(8)固定连接，多根所述第一结构骨(13)的远端穿过所述第一近端止盘(7)后与所述近端基盘(4)固定连接；所述远端连续体(3)包括：远端基盘(9)和远端止盘(11)，二者间隔布置，且所述远端基盘(9)与所述近端基盘(4)相邻；第二结构骨(12)，多根所述第二结构骨(12)的近端与所述第一近端止盘(7)固定连接，多根所述第二结构骨(12)的远端穿过所述近端基盘(4)和远端基盘(9)后与所述远端止盘(11)固定连接。2.根据权利要求1所述的柔性连续体结构，其特征在于，所述柔性连续体结构还包括驱动连接部(14)，所述驱动连接部(14)与所述第二近端止盘(8)连接。3.根据权利要求2所述的柔性连续体结构，其特征在于，所述驱动连接部(14)的一端与所述第二近端止盘(8)连接。4.根据权利要求3所述的柔性连续体结构，其特征在于，所述驱动连接部(14)的一端与所述第二近端止盘(8)活动连接，以使所述驱动连接部(14)与所述第二近端止盘(8)能够相对轴向滑动和/或旋转。5.根据权利要求1所述的柔性连续体结构，其特征在于，所述柔性连续体还包括连接在所述近端基盘(4)和远端基盘(9)之间的结构骨引导管束(2)，多根所述第二结构骨(12)的远端依次穿过所述近端基盘(4)、结构骨引导管束(2)和远端基盘(9)后与所述远端止盘(11)固定连接。6.根据权利要求2或3所述的柔性连续体结构，其特征在于，所述驱动连接部(14)为柱状的滑动销，此时所述滑动销通过设置在所述第二近端止盘(8)上的导孔与所述第二近端止盘(8)采用圆柱副连...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐凯，刘旭，
申请(专利权)人：北京术锐技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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