[发明专利]一种基于SMA驱动多段刚柔耦合的柔性机械臂

权利要求书

1.一种基于SMA驱动多段刚柔耦合的柔性机械臂，其特征在于：该柔性机械臂的柔性关节是由SMA材料进行驱动的，关节结构单元由起固定连接作用的基体和实现柔性弯曲的能动段构成。

2.根据权利要求1所述的基于SMA驱动多段刚柔耦合的柔性机械臂，其特征在于：所述能动段由包括SMA丝、弹性体及粘弹性柔性覆盖材料在内的部件组成，所述SMA丝折叠成多个“U”字阵列，其闭合端粘贴于弹性体上，开口端则通过螺栓紧固在基体上，并与两根导线相连；弹性体两侧对称布置“U”字阵列的SMA丝，然后由粘弹性材料覆盖在其上。

3.根据权利要求2所述的基于SMA驱动多段刚柔耦合的柔性机械臂，其特征在于：利用SMA驱动的多段刚柔耦合结构来模拟柔性机械臂，并通过改变驱动电流来改变机械臂的变形曲线。

4.根据权利要求2所述的基于SMA驱动多段刚柔耦合的柔性机械臂，其特征在于：通过SMA丝参数和分布阵列参数的优化使制作的柔性机械臂实现不同的弯曲变形。

5.根据权利要求2所述的基于SMA驱动多段刚柔耦合的柔性机械臂，其特征在于：通过SMA丝参数和分布阵列参数的优化使制作的柔性机械臂实现不同的弯曲变形。

6.根据权利要求2所述的基于SMA驱动多段刚柔耦合的柔性机械臂，其特征在于：通过SMA丝驱动解决柔性机械臂精确的位姿控制。

7.根据权利要求2所述的基于SMA驱动多段刚柔耦合的柔性机械臂，其特征在于：通过改变柔性关节的粘弹性覆盖材料的物理属性来实现刚度特性。

8.根据权利要求1所述的基于SMA驱动多段刚柔耦合的柔性机械臂，其特征在于：所述柔性机械臂由包括机械臂固定平台、刚性机械结构、SAM驱动柔性关节、可编程电源、位移或速度传感器、控制器和臂端工具在内的部件组成；多个所述SAM驱动柔性关节的上、下两端分别固定在连接在所述刚性机械结构上，SAM驱动柔性关节的柔性铰的下端穿过所述刚性机械臂上的铰点孔，并与多个所述位移或速度传感器固定连接。