[发明专利]变刚度柔性操作臂

权利要求书

1.变刚度柔性操作臂，它包括控制组件（1）和连续体；控制组件（1）包括三个电机（1-1）和气泵；连续体包括柔性可充气导管（2）、引线盘（3）、引线固定座（4）和头部固定座（5）；

气泵安装在头部固定座（5）中部，气泵外侧的头部固定座（5）上沿其周向固定有三个电机（1-1），每个电机（1-1）的输出端连接有连线盘（6）；柔性可充气导管（2）的两端封闭，柔性可充气导管（2）一端固定在头部固定座上且布置有连接气泵的进气孔和出气孔，柔性可充气导管（2）另一端固定在引线固定座（4）上；

柔性可充气导管（2）为空心波纹管，空心波纹管上面等间距固定有变直径的引线盘（3），引线盘（3）用于引导电机（1-1）驱动的绳，多个引线盘（3）上沿周向均布开有三组过绳孔（3-1），每组过绳孔（3-1）同心且位于相应电机的轴线上，每组过绳孔（3-1）内布置有两根绳（7），两根绳（7）一端打结固定在引线固定座（4）底部，另一端穿过绳孔（3-1）与对应电机（1-1）的连线盘（6）固定，电机（1-1）转动能使两根绳（7）之间扭转而带动柔性可充气导管（2）弯曲，多个引线盘（3）的外径沿头部固定座（5）至引线固定座（4）方向逐渐减小，电机（1-1）驱动的绳用于控制操作臂的整体长度，当长度固定时，改变空心波纹管内的气压可改变操作臂的整体刚度，刚度大小与波纹管内压强大小正相关，变刚度操作臂能实现伸长、缩短、弯曲和扭转。

2.根据权利要求1所述变刚度柔性操作臂，其特征在于：电机（1-1）为直流无刷电机。

3.根据权利要求1或2所述变刚度柔性操作臂，其特征在于：所述绳（7）为镍钛合金丝。

4.根据权利要求3所述变刚度柔性操作臂，其特征在于：连线盘（6）为阶梯式圆柱形连接盘，连线盘（6）的小圆柱段为空心柱段，电机（1-1）的输出轴插装在空心柱段内，连线盘（6）的大圆柱段上开有对称的两个穿绳孔（6-1），两根绳（7）的另一端分别固定在两个穿绳孔（6-1）上并打结。

5.根据权利要求3所述变刚度柔性操作臂，其特征在于：连线盘（6）为外周面带有绕绳螺旋槽的空心圆柱，电机（1-1）的输出轴插装在空心圆柱内，空心圆柱上开有两个固定孔，两根绳（7）穿出固定孔后反向缠绕在绕绳螺旋槽上，两根绳（7）另一端分别固定在相应的固定孔上。

6.根据权利要求5所述变刚度柔性操作臂，其特征在于：多个引线盘（3）形成的外形轮廓为倒截顶圆锥外形。