[实用新型]充气式柔性轻质机械臂

权利要求书

1.一种充气式柔性轻质机械臂，其特征在于：包括气囊体(2)、瘦人工肌肉(4)、输气管道(5)、气囊充气罐(6)、机座(7)、空气压缩机(9)及气压回路模块(10)，其中气囊充气罐(6)、空气压缩机(9)及气压回路模块(10)分别安装在机座(7)上，所述气囊体(2)为至少四个，彼此之间通过关节轴(12)串联连接、形成机械臂的连杆，且各气囊体(2)内部相通，位于第一的气囊体安装在所述气压回路模块(10)上，并通过充气管路与气囊充气罐(6)相连通，由该气囊充气罐(6)向各所述气囊体(2)内部充入比空气轻的气体，使充气后的各气囊体(2)悬浮在空气中；每个所述气囊体(2)上连接或跨越有仅能轴向伸缩的瘦人工肌肉(4)，该瘦人工肌肉(4)跨越三个气囊体(2)，瘦人工肌肉(4)的两端分别与所跨越的三个气囊体(2)中位于两侧的连接，所述瘦人工肌肉(4)为内部中空结构，一端连接有输气管道(5)，另一端为封闭端；所述气压回路模块(10)具有控制瘦人工肌肉(4)充气或放气的三位四通电磁换向阀(19)，该三位四通电磁换向阀(19)分别与所述空气压缩机(9)及输气管道(5)相连；所述空气压缩机(9)通过三位四通电磁换向阀(19)经输气管道(5)向瘦人工肌肉(4)内充气，被充气的瘦人工肌肉(4)与输气管道(5)连接的一端所相连的气囊体(2)在瘦人工肌肉(4)因充气而收缩的过程中作为基座保持不动，由作为基座的气囊体(2)向远离气压回路模块(10)方向的其余气囊体(2)则向充气的瘦人工肌肉(4)一侧转动。

2.根据权利要求1所述的充气式柔性轻质机械臂，其特征在于：所述瘦人工肌肉(4)分为铅垂面瘦人工肌肉组及水平面瘦人工肌肉组，该铅垂面瘦人工肌肉组的两根瘦人工肌肉(4)在铅垂面上对称位于气囊体(2)的上下两侧，所述水平面瘦人工肌肉组的两根瘦人工肌肉(4)在水平面上对称位于气囊体(2)的左右两侧，该铅垂面瘦人工肌肉组及水平面瘦人工肌肉组中的瘦人工肌肉(4)长度相等，任意一根瘦人工肌肉(4)均跨越三个气囊体(2)；所述铅垂面瘦人工肌肉组与水平面瘦人工肌肉组沿气囊体(2)形成的机械臂连杆长度方向交替设置，且相邻铅垂面瘦人工肌肉组的两根瘦人工肌肉与水平面瘦人工肌肉组的两根瘦人工肌肉部分重叠。

3.根据权利要求2所述的充气式柔性轻质机械臂，其特征在于：所述铅垂面瘦人工肌肉组及水平面瘦人工肌肉组分别设有各自独立的三位四通电磁换向阀(19)，每个三位四通电磁换向阀(19)分别通过输气管道(5)与铅垂面瘦人工肌肉组的两根瘦人工肌肉(4)或水平面瘦人工肌肉组的两根瘦人工肌肉(4)相连；所述铅垂面瘦人工肌肉组的两根瘦人工肌肉(4)不同时充气，即一根充气、另一根放气；所述水平面瘦人工肌肉组的两根瘦人工肌肉(4)不同时充气，即一根充气、另一根放气。

4.根据权利要求2所述的充气式柔性轻质机械臂，其特征在于：所述气囊体(2)在四个的基础上，每增加一个气囊体(2)即增加一组所述铅垂面瘦人工肌肉组或水平面瘦人工肌肉组；相应地，所述气压回路模块(10)中增加一个所述三位四通电磁换向阀(19)。

5.根据权利要求1所述的充气式柔性轻质机械臂，其特征在于：所述瘦人工肌肉(4)由在乳胶管(15)外面包裹一层尼龙网织物(14)制成，一端为绝缘带(17)，另一端为密封区域(16)，在所述绝缘带(17)上开设有压缩空气入口(13)，该压缩空气入口(13)的一端与所述输气管道(5)相连，另一端与所述乳胶管(15)的内部连通。

6.根据权利要求5所述的充气式柔性轻质机械臂，其特征在于：所述压缩空气入口(13)与输气管道(5)为过盈配合连接。

7.根据权利要求1所述的充气式柔性轻质机械臂，其特征在于：所述瘦人工肌肉(4)的两端与气囊体(2)之间设有粘结在气囊体(2)上的树脂垫片(3)，该瘦人工肌肉(4)、树脂垫片(3)及气囊体(2)通过大力马线(18)连接在一起。

8.根据权利要求1所述的充气式柔性轻质机械臂，其特征在于：所述气囊体(2)为尼龙共挤膜与聚乙烯共挤膜两层材料制成的气囊，该气囊体(2)的两端对称设有关节轴(12)。