【技术实现步骤摘要】
连续型螺旋嵌套约束气动变刚度柔性臂
[0001]本专利技术属于柔性机器人领域，涉及一种连续型螺旋嵌套约束气动变刚度柔性臂。
技术介绍
[0002]柔性机器人具有柔顺性好、运动灵活、自由度多、环境适应性好、人机交互安全等优点，但该类机器人具有刚度不足的缺陷，为弥补这一缺陷提高柔性机器人的承载力，科学家致力于研究变刚度结构，目前科学家主要利用堵塞原理设计驱动或制动方法，该类方法主要是利用施加真空作用导致“相变”，增加填充物之间的剪应力，在一定的条件下实现填充物气体状态与固定状态之间的相互转化；Ranzani等提出了内窥镜手术机器人，外侧圆周分布FFAs用于实现机器人的任意弯曲与伸长，中间设有颗粒堵塞结构，工作时用于实现机器人的变刚度功能；Wei等提出了软体夹持器，自然状态下填充物为气体状态，根据物体的形状实现自适应，需要夹持时，通过真空作用填充物转化为固体状态，提高刚度；Steltz等设计了一款新型软体移动机器人，将堵塞单元模块化，工作过程中自然状态下的堵塞单元作为驱动单元使机构沿特定方向移动，部分堵塞单元通过真空作用实现刚度提...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种连续型螺旋嵌套约束气动变刚度柔性臂，其特征在于，主要包括螺钉、上密封端盖、上堵头、内气囊、下堵头、外气囊、填充物、连续型螺旋约束环、下密封端盖、气管接头。上堵头和下堵头分别安装在内气囊的两端，与内气囊形成密封腔体，下堵头开有螺纹孔，用于向内气囊通入压力气体，三组内气囊径向成120
°
并联分布，外部套有外气囊，外气囊与三组内气囊之间设有填充物，外气囊外侧同轴套有连续型螺旋约束环，通过上、下密封端盖约束，下密封端盖设有通孔或螺纹孔，用于压力气体的输入；当三组内气囊通入相同压力气体时，柔性臂轴向伸长，当三组内气囊通入不同压力气体时，柔性臂轴向伸长的同时向通入压力较小的内气囊方向弯曲；同时内气囊受压膨胀挤压填充物，推动填充物和外气囊同时挤压连续型螺旋约束环，提高柔性臂的整体刚度，且通入压力越大，刚度提升越明显；通过控制通入压力的大小，可实现柔性臂任意角度的弯曲和伸长，并且能够实现三维空间方向的可控弯曲和伸长，同时通过调节压力大小，可实现柔性臂的变刚度功能，通入压力越大变刚度效果越明显，能够实时保证柔性臂的位姿保持。2....
【专利技术属性】
技术研发人员：许文智，彭贺，耿德旭，王霞，赵云伟，梁正，
申请(专利权)人：北华大学，
类型：发明
国别省市：
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