[发明专利]一种基于内外芯颗粒阻塞变刚度的蛇形臂机器人

权利要求书

1.一种基于内外芯颗粒阻塞变刚度的蛇形臂机器人，其特征在于，包括气动驱动装置(1)、拉绳驱动装置(2)、蛇形臂本体(3)；

所述蛇形臂本体(3)包括内芯(4)和包裹在所述内芯(4)外的外芯(5)；

所述内芯(4)的内腔和所述外芯(5)的内腔均填充有颗粒；

所述气动驱动装置(1)能够分别改变所述内芯(4)的内腔和所述外芯(5)的真空度；

所述内芯(4)径向外侧固定有三根丝线(6)，所述丝线(6)与所述拉绳驱动装置(2)连接；

所述拉绳驱动装置(2)的拉绳部件通过拉动所述丝线(6)实现所述蛇形臂的相应方向的转向；

所述拉绳驱动装置(2)的位移驱动部件通过分别驱动所述内芯(4)和所述外芯(5)运动实现所述蛇形臂的延伸；

所述丝线(6)的固定端与所述内芯(4)连接，所述丝线(6)的自由端与所述拉绳驱动装置(2)连接；

所述固定端位于所述内芯(4)的头部；所述拉绳驱动装置(2)靠近所述内芯(4)的尾部；

所述拉绳部件包括与所述丝线(6)数量对应的绕线轮盘和驱动对应的所述绕线轮盘转动的电机(22)；

所述丝线(6)与所述绕线轮盘对应连接；所述电机(22)通过带动所述绕线轮盘转动完成对相应的所述丝线(6)的收放。

2.根据权利要求1所述的一种基于内外芯颗粒阻塞变刚度的蛇形臂机器人，其特征在于，所述内芯(4)具有由内软体薄膜(41)围成的第一内腔(42)，所述内软体薄膜(41)上设有第一抽真空通道(43)；

所述气动驱动装置(1)与所述第一抽真空通道(43)相连通并能够将所述第一内腔(42)的气体抽出，使所述第一内腔(42)形成真空或负压。

3.根据权利要求1所述的一种基于内外芯颗粒阻塞变刚度的蛇形臂机器人，其特征在于，所述外芯(5)具有由外软体薄膜(51)围成的第二内腔(52)，所述外软体薄膜(51)上设有第二抽真空通道(53)；

所述气动驱动装置(1)与所述第二抽真空通道(53)相连通并能够将所述第二内腔(52)的气体抽出，使所述第二内腔(52)形成真空或负压。

4.根据权利要求1所述的一种基于内外芯颗粒阻塞变刚度的蛇形臂机器人，其特征在于，所述内芯(4)周向均布有三根所述丝线(6)。

5.根据权利要求1所述的一种基于内外芯颗粒阻塞变刚度的蛇形臂机器人，其特征在于，所述气动驱动装置(1)包括与所述内芯(4)和所述外芯(5)分别相连通的气泵。

6.根据权利要求1所述的一种基于内外芯颗粒阻塞变刚度的蛇形臂机器人，其特征在于，所述位移驱动部件包括机架(23)、和分别穿设所述机架(23)的互相平行的第一丝杠(24)和第二丝杠(25)，所述位移驱动部件与所述蛇形臂的尾部连接；

所述第一丝杠(24)上套有相配合的第一螺母滑动块(28)，所述第二丝杠(25)套有相配合的第二螺母滑动块(29)；

第一电机(26)驱动所述第一丝杠(24)带动所述第一螺母滑动块(28)直线往复运动，第二电机(27)驱动所述第二丝杠(25)带动所述第二螺母滑动块(29)直线往复运动；

所述外芯(5)远离延伸方向的一端穿过所述机架(23)与所述第二螺母滑动块(29)固定连接，所述内芯(4)继续穿设过所述第二螺母滑动块(29)后与所述第一螺母滑动块(28)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于内外芯颗粒阻塞变刚度的蛇形臂机器人，其特征在于，所述拉绳部件安装在所述第一螺母滑动块(28)上。

8.根据权利要求6所述的一种基于内外芯颗粒阻塞变刚度的蛇形臂机器人，其特征在于，所述机架(23)分别固定有与所述第一丝杠(24)平行的第一滑块约束杆(202)和第二滑块约束杆(203)，所述第一螺母滑动块(28)与所述第一滑块约束杆(202)滑动连接；所述第二螺母滑动块(29)与所述第二滑块约束杆(203)滑动连接。