【技术实现步骤摘要】
本申请涉及连续体机器人，尤其涉及一种模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人。
技术介绍
1、航空发动机是飞机的心脏，其安全性与可靠性是备受世界航空工业关注的焦点，快速高效的航空发动机关键零部件原位检测与维护对保障发动机的安全性与可靠性至关重要。连续体机器人弯曲灵活的柔性结构，对航空发动机内部复杂、狭长环境具有较好的适应性。传统连续体机器人的主干机械臂通常存在刚性差、易失稳等问题，使得末端负载较小，不能够胜任检测和维护的任务。此外，随着关节整体长度的增加，存在组装不够便捷的问题。
2、因此，为了实现低成本、高效率的发动机原位检测，亟需研究一种航空发动机原位检测的连续体机器人。
技术实现思路
1、本申请的实施例提供一种模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，不仅连续体刚度可变，能够满足末端负载要求，而且每一段关节之间通过快接连接盘连接，能够实现连续体机器人的快速装配，提高了不同环境下的作业效率。
2、为达到上述目的，本申请的实施例提供了一种模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，包括多个关节、多个可吸附单元、多个快接连接盘、末端执行器、关节弯曲驱动装置和可吸附单元驱动装置；所述末端执行器连接在位于末端的关节上；相邻的两个关节之间通过可吸附单元或快接连接盘连接，且可吸附单元与快接连接盘间隔设置；所述关节弯曲驱动装置能够驱动所述关节弯曲；所述可吸附单元驱动装置能够驱动所述可吸附单元吸附在弯曲路径周围的叶片上。
3、进一步地，所述可吸附单
4、进一步地，所述气孔的下端设有软管快插接头，所述软管快插接头的内壁设有能够咬紧所述气管线的斜向紧固齿。
5、进一步地，所述快接连接盘包括公头和母头；所述母头包括主体和滑套；所述主体的小端侧壁设有多个沿周向均布的通孔；所述通孔内设有滚珠；所述公头的外壁上设有与所述滚珠相适配的卡槽；所述滑套的内壁中段设有环状凸起；所述主体的外壁下部设有用于阻止所述环状凸起下行的卡环；所述滑套内设有复位弹簧；所述复位弹簧的下端抵接所述环状凸起的上表面，上端抵接所述主体的小端根部；所述环状凸起与所述滚珠抵接时，所述滚珠卡入所述公头的卡槽内。
6、进一步地，所述关节包括多个通过合金丝连接的主体连接盘；所述主体连接盘的上表面上设有两个第一半圆柱形凸起，下表面上设有两个与所述第一半圆柱形凸起相适配的第一半圆柱形凹槽；两个第一半圆柱形凸起和两个第一半圆柱形凹槽均相对于所述主体连接盘的轴线对称设置，且第一半圆柱形凸起的中心线与第一半圆柱形凹槽的中心线相互垂直；所述主体连接盘上设有四个用于穿过合金丝的第一穿丝孔；四个第一穿丝孔沿所述主体连接盘的周向均布，且其中两个第一穿丝孔分别贯穿对应的所述第一半圆柱形凸起；合金丝穿过相邻的两个主体连接盘的第一穿丝孔后将两个主体连接盘紧固。
7、进一步地，所述可吸附单元的盘体的上表面上设有两个第二半圆柱形凸起，下表面上设有两个与第二半圆柱形凸起相适配的第二半圆柱形凹槽；两个所述第二半圆柱形凸起和两个所述第二半圆柱形凹槽均相对于所述盘体的轴线对称设置，且所述第二半圆柱形凸起的中心线与所述第二半圆柱形凹槽的中心线相互垂直；所述第二半圆柱形凸起的结构与所述第一半圆柱形凸起的结构相同；所述第二半圆柱形凹槽的结构与所述第一半圆柱形凹槽的结构相同。
8、进一步地，所述快接连接盘的母头的上表面上也设有两个第三半圆柱形凸起，所述快接连接盘的公头的下表面上也设有两个与所述第三半圆柱形凸起相适配的第三半圆柱形凹槽；两个所述第三半圆柱形凸起和两个所述第三半圆柱形凹槽均相对于所述快接连接盘的轴线对称设置，且所述第三半圆柱形凸起的中心线与所述第三半圆柱形凹槽的中心线相互垂直；所述快接连接盘的母头上设有四个用于穿过合金丝的第二穿丝孔；四个第二穿丝孔沿所述母头的周向均布，且其中两个第二穿丝孔分别贯穿对应的第三半圆柱形凸起；合金丝穿过所述母头的穿丝孔后将所述母头与所述主体连接盘紧固；所述快接连接盘的公头上也设有四个用于穿过合金丝的第三穿丝孔；四个第三穿丝孔沿所述公头的周向均布，且其中两个第三穿丝孔分别贯穿对应的所述第三半圆柱形凹槽；合金丝穿过所述第三穿丝孔后将所述公头与所述主体连接盘紧固。
9、进一步地，所述主体连接盘的上表面和下表面均为相对于所述主体连接盘的轴线对称设置的斜切面；所述可吸附单元的盘体的上表面也为相对于所述盘体的轴线对称设置的斜切面，且所述斜切面的外侧低于内侧。
10、进一步地，所述主体连接盘分为三组；所述主体连接盘上设有三组用于驱动绳穿过的第一穿绳孔组；每组穿绳孔组均包括四个沿所述主体连接盘的周向均布的第一穿绳孔；每组主体连接盘通过同一组驱动线连接；所述可吸附单元的盘体上设有三组用于驱动绳穿过的第二穿绳孔组；每组穿绳孔组均包括四个沿所述盘体的周向均布的第二穿绳孔；每一个可吸附单元与同一组的主体连接盘通过同一组驱动线连接；所述母头上设有三组用于驱动绳穿过的第三穿绳孔组；每组穿绳孔组均包括四个沿母头的周向均布的第三穿绳孔，每一个母头与同一组的主体连接盘通过同一组驱动线连接；所述公头上设有三组用于驱动绳穿过的第四穿绳孔组；每组穿绳孔组均包括四个沿公头的周向均布的第四穿绳孔，每一个公头与同一组的主体连接盘通过同一组驱动线连接。
11、进一步地，所述关节弯曲驱动装置包括多个电机驱动机构；每个电机驱动机构通过一组驱动绳驱动一组关节；所述可吸附单元驱动装置包括气泵和设置在所述气泵的出口处的换向阀；所述气泵通过气管线与所述可吸附单元连通。
12、本申请相比现有技术具有以下有益效果：
13、1、本申请实施例模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，通过设置可吸附单元，极大地提高了连续体机器人的刚性及末端负载。
14、2、本申请实施例模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，通过设置可以快速连接的快接连接盘，极大地提高了连续体机器人的装配效率，并且提升了其扩展性。
15、3、本申请实施例模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人中两个相邻的主体连接盘具有对称的斜切面，相互接触后可实现物理锁死，进而限制连续体机器人的运动，既可以保护柔性件产生过大的屈服变形，又可以使关节末端具有较大的负载能力。
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1.一种模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，包括多个关节、多个可吸附单元、多个快接连接盘、末端执行器、关节弯曲驱动装置和可吸附单元驱动装置；所述末端执行器连接在位于末端的关节上；相邻的两个关节之间通过可吸附单元或快接连接盘连接，且可吸附单元与快接连接盘间隔设置；所述关节弯曲驱动装置能够驱动所述关节弯曲；所述可吸附单元驱动装置能够驱动所述可吸附单元吸附在弯曲路径周围的叶片上。
2.根据权利要求1所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，所述可吸附单元包括盘体、软管连接盘和多个吸盘；所述软管连接盘设置在所述盘体内；多个所述吸盘沿周向均布在所述盘体的侧壁上；所述软管连接盘内设有多个气孔，所述气孔的数量与吸盘的数量相同；所述气孔的上端与对应的吸盘连通，下端通过气管线与可吸附单元驱动装置连通；所述软管连接盘的中部设有沿轴向贯通的中心孔。
3.根据权利要求2所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，所述气孔的下端设有软管快插接头，所述软管快插接头的内壁设有能够咬紧所述气管线的斜向紧固齿。
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5.根据权利要求4所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，所述可吸附单元的盘体的上表面上设有两个第二半圆柱形凸起，下表面上设有两个与第二半圆柱形凸起相适配的第二半圆柱形凹槽；两个所述第二半圆柱形凸起和两个所述第二半圆柱形凹槽均相对于所述盘体的轴线对称设置，且所述第二半圆柱形凸起的中心线与所述第二半圆柱形凹槽的中心线相互垂直；所述第二半圆柱形凸起的结构与所述第一半圆柱形凸起的结构相同；所述第二半圆柱形凹槽的结构与所述第一半圆柱形凹槽的结构相同。
7.根据权利要求6所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，所述主体连接盘的上表面和下表面均为相对于所述主体连接盘的轴线对称设置的斜切面；所述可吸附单元的盘体的上表面也为相对于所述盘体的轴线对称设置的斜切面，且所述斜切面的外侧低于内侧。
9.根据权利要求8所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，所述主体连接盘分为三组；所述主体连接盘上设有三组用于驱动绳穿过的第一穿绳孔组；每组穿绳孔组均包括四个沿所述主体连接盘的周向均布的第一穿绳孔；每组主体连接盘通过同一组驱动线连接；所述可吸附单元的盘体上设有三组用于驱动绳穿过的第二穿绳孔组；每组穿绳孔组均包括四个沿所述盘体的周向均布的第二穿绳孔；每一个可吸附单元与同一组的主体连接盘通过同一组驱动线连接；所述母头上设有三组用于驱动绳穿过的第三穿绳孔组；每组穿绳孔组均包括四个沿母头的周向均布的第三穿绳孔，每一个母头与同一组的主体连接盘通过同一组驱动线连接；所述公头上设有三组用于驱动绳穿过的第四穿绳孔组；每组穿绳孔组均包括四个沿公头的周向均布的第四穿绳孔，每一个公头与同一组的主体连接盘通过同一组驱动线连接。
10.根据权利要求9所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，所述关节弯曲驱动装置包括多个电机驱动机构；每个电机驱动机构通过一组驱动绳驱动一组关节；所述可吸附单元驱动装置包括气泵和设置在所述气泵的出口处的换向阀；所述气泵通过气管线与所述可吸附单元连通。
...【技术特征摘要】
1.一种模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，包括多个关节、多个可吸附单元、多个快接连接盘、末端执行器、关节弯曲驱动装置和可吸附单元驱动装置；所述末端执行器连接在位于末端的关节上；相邻的两个关节之间通过可吸附单元或快接连接盘连接，且可吸附单元与快接连接盘间隔设置；所述关节弯曲驱动装置能够驱动所述关节弯曲；所述可吸附单元驱动装置能够驱动所述可吸附单元吸附在弯曲路径周围的叶片上。
2.根据权利要求1所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，所述可吸附单元包括盘体、软管连接盘和多个吸盘；所述软管连接盘设置在所述盘体内；多个所述吸盘沿周向均布在所述盘体的侧壁上；所述软管连接盘内设有多个气孔，所述气孔的数量与吸盘的数量相同；所述气孔的上端与对应的吸盘连通，下端通过气管线与可吸附单元驱动装置连通；所述软管连接盘的中部设有沿轴向贯通的中心孔。
3.根据权利要求2所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，所述气孔的下端设有软管快插接头，所述软管快插接头的内壁设有能够咬紧所述气管线的斜向紧固齿。
4.根据权利要求3所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，所述快接连接盘包括公头和母头；所述母头包括主体和滑套；所述主体的小端侧壁设有多个沿周向均布的通孔；所述通孔内设有滚珠；所述公头的外壁上设有与所述滚珠相适配的卡槽；所述滑套的内壁中段设有环状凸起；所述主体的外壁下部设有用于阻止所述环状凸起下行的卡环；所述滑套内设有复位弹簧；所述复位弹簧的下端抵接所述环状凸起的上表面，上端抵接所述主体的小端根部；所述环状凸起与所述滚珠抵接时，所述滚珠卡入所述公头的卡槽内。
5.根据权利要求4所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的模块化可吸附的航空发动机叶片检测连续体机器人，其特征在于，所述可吸附单元的盘体的上表面上设有两个第二半圆柱形凸起，下表面...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐飞，葛奕玮，刘先军，孙杰，李宵灵，张恒，林冀，李康，封金成，刘正阳，张翔宇，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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