变刚度柔性操作臂制造技术

本发明专利技术涉及一种变刚度柔性操作臂，包括隔热套筒、低熔点合金层以及弹性骨架；其中：隔热套筒的两个端部分别设置有密封端堵；低熔点合金层填充设置于隔热套筒内，所述弹性骨架设置于低熔点合金层中，所述弹性骨架自带流体循环通道，所述流体循环通道通过设置于隔热套筒一侧端部或两端的密封端堵与外部管路相连通，实现流体循环。本发明专利技术将弹性骨架与能量交换层相结合，实现了结构与双功能的一体化设计，不仅缩小了操作臂的整体径向尺寸，同时改善了操作臂的弯曲曲率特性，具有更强的环境适应能力和应用范围，尤其可以满足在狭窄空间内的操纵操作臂的需求。作臂的需求。作臂的需求。

【技术实现步骤摘要】
变刚度柔性操作臂


[0001]本专利技术涉及一种柔性操作臂，具体涉及一种基于低熔点合金实现变刚度的径向尺寸小且弯曲曲率特性好的柔性操作臂。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的不断发展，以刚性结构为主体的刚性机器人技术日趋成熟，并在工业生产，食品加工，医疗卫生等场景中具有广泛应用。但是刚性结构的特点决定了其存在结构复杂、灵活度有限、安全性和适应性较差的问题；例如，在一些非结构化的应用场景中，如复杂易碎物体抓持、人机交互和狭窄空间作业等仍存在很大的不足。
[0003]因此，发展柔性机器人技术就成为了解决上述问题的有效途径。以自然界中的生物作为仿生对象而研制出的软体机器人大所采用流体、凝胶、形状记忆聚合物等材料，实现柔性调节。因此软体机器人具有弹性和可变形性质，具备承受大变形的能力。在这种情况下，可以根据环境或者交互对象的特点，调整其形态结构和尺寸参数，完成目标任务。但是由于这种柔性机器人缺少刚性结构作为支撑，使得其普遍存在精度低、重复性差、负载能力小、刚度低的不足，继而限制其实际应用价值。因此，在这种情形下，研发柔性机器人的变刚度技术就本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变刚度柔性操作臂，其特征在于，包括：隔热套筒，其两端分别设置有密封端堵；低熔点合金层，填充设置于所述隔热套筒内；弹性骨架，设置于所述低熔点合金层中，所述弹性骨架自带流体循环通道，所述流体循环通道通过设置于隔热套筒一端或两端的密封端堵与外部管路相连通，实现流体循环。2.根据权利要求1所述的变刚度柔性操作臂，其特征在于，设置于隔热套筒两端的密封端堵分别为近端端堵与远端端堵；所述弹性骨架一端固定于近端端堵上，另一端活动嵌设于远端端堵上。3.根据权利要求2所述的变刚度柔性操作臂，其特征在于，所述弹性骨架为自带流体循环通道的双螺旋弯管，所述双螺旋弯管一端封闭并活动嵌设于远端端堵上，另一端通过近端端堵与外部管路相连通，实现流体循环；所述隔热套筒呈圆柱形，圆柱形隔热套筒内同轴设置有器械通管，所述双螺旋弯管环绕设置于器械通管上。4.根据权利要求2所述的变刚度柔性操作臂，其特征在于，所述弹性骨架包括多个自带流体循环通道的弹性直管，所述远端端堵上设有与多个所述弹性直管相连通的液体腔室，多个所述弹性直管分别通过近端端堵与外部管路相连通，实现流体循环；所述隔热套筒为圆柱形，多个所述弹性直管沿圆周方向均匀布置，且多个弹性直管围合所形成的圆柱形结构中心轴线与隔热套筒的中心轴线重叠。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树新，史超阳，罗翔宇，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：