[发明专利]一种面向拉索式机器人的液态金属辅助万向节及设计方法

权利要求书

1.一种面向拉索式机器人的液态金属辅助万向节，其特征在于，包括：万向球(1)、关节一(2)、关节二(3)、伸缩管套(4)及镓铟合金(5)，所述关节一(2)与关节二(3)的顶端中部均设有万向球(1)，所述关节二(3)置于所述关节一(2)顶部的万向球(1)上，所述伸缩管套(4)套设于所述关节一(2)顶部的万向球(1)的周侧并与关节一(2)、关节二(3)密封粘接，所述镓铟合金(5)灌注于所述伸缩管套(4)与所述万向球(1)之间。

2.根据权利要求1所述的一种面向拉索式机器人的液态金属辅助万向节，其特征在于，所述关节一(2)、关节二(3)与其各自的万向球(1)均为一体结构，所述关节一(2)、关节二(3)的下端中部均设有与所述万向球(1)形状适配的弧形凹槽(6)。

3.根据权利要求1所述的一种面向拉索式机器人的液态金属辅助万向节，其特征在于，所述关节一(2)和关节二(3)为圆柱状，所述关节一(2)和关节二(3)靠近圆周处均分布有三个通孔，所述关节一(2)和关节二(3)间对应的通孔贯穿有拉索(7)。

4.根据权利要求1所述的一种面向拉索式机器人的液态金属辅助万向节，其特征在于，所述关节一(2)埋设有电极(8)并伸入所述镓铟合金(5)中。

5.根据权利要求4所述的一种面向拉索式机器人的液态金属辅助万向节，其特征在于，多个埋设有电极(8)的关节一(2)通过所述伸缩管套(4)及镓铟合金(5)叠加于液态金属辅助万向节的下方，形成蛇形机器人，每节转向单独控制。

6.一种面向拉索式机器人的液态金属辅助万向节的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制作伸缩管套(4)、关节一(2)、关节二(3)及关节一(2)、关节二(3)顶部的万向球(1)；

S2：在关节一(2)靠近所述万向球(1)的位置钻孔，埋设电极(8)；

S3：将伸缩管套(4)套设于所述关节一(2)顶部的万向球(1)上，并粘接密封；

S4：向所述伸缩管套(4)与所述万向球(1)间注入液态镓铟合金(5)；

S5：使用关节二(3)在所述伸缩管套(4)上方进行封盖，并粘接；

S6：采用三根拉索(7)分别贯穿关节一(2)与关节二(3)间对应的通孔，待液态镓铟合金(5)固化形成液态金属辅助万向节。

7.根据权利要求6所述的一种面向拉索式机器人的液态金属辅助万向节的设计方法，其特征在于，步骤S1中，所述伸缩管套(4)选用TUF，并通过3D打印机成型，其温度在210℃溶化并沉积。

8.根据权利要求6所述的一种面向拉索式机器人的液态金属辅助万向节的设计方法，其特征在于，步骤S4中，采用的镓铟合金熔点为60℃。