[发明专利]柔性机械臂

说明书

本发明提供一种柔性机械臂，包括控制座、多个关节模块和至少一个绳组，每个关节模块均包括基体和与基体相连的磁铁，控制座和多个基体能够沿第一方向依次排列，多个基体能够沿第一方向间隔开地设置，相邻两个关节模块中的磁铁的极性相同的磁极相对设置，相邻两个基体的夹角可改变，每个绳组的每个驱动绳的第一端与控制座相连，每个驱动绳的第二端与相应基体相连。本发明提供的柔性机械臂具有摩擦损耗低、工作精度和使用寿命高、应用范围广、尤其能够适用于洁净度要求高的工况的优点。

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，具体涉及一种柔性机械臂。

背景技术

目前的刚性机械臂和连续体柔性机械臂大多采用接触式关节，即两个臂体之间是通过关节直接相连的，由驱动器驱动关节的运动来控制整个机械臂的运动。但是关节之间的直接接触存在着摩擦等物理因素，会造成关节处的物理磨损，降低机械臂的工作精度和使用寿命，同时，磨损也会产生微尘及颗粒，这些微尘及颗粒在生物医学等领域的环境下是不允许的，这就导致了目前机械臂在高度洁净的情况下无法使用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种柔性机械臂，该柔性机械臂具有摩擦损耗低、工作精度和使用寿命高、应用范围广、尤其能够适用于洁净度要求高的工况的优点。

根据本发明实施例的柔性机械臂包括控制座、多个关节模块和至少一个绳组，所述控制座设有拉绳机构；每个所述关节模块均包括基体和与所述基体相连的磁铁，所述控制座和多个所述基体能够沿第一方向依次排列，多个所述基体能够沿所述第一方向间隔开地设置，相邻两个所述关节模块中的磁铁的极性相同的磁极相对设置，相邻两个所述基体的夹角可改变；每个所述绳组包括多个驱动绳，每个所述驱动绳能够沿所述第一方向延伸，每个所述驱动绳的第一端与所述拉绳机构相连，每个所述驱动绳的第二端与相应所述基体相连。

在一些实施例中，所述基体具有在其厚度方向上相对的第一端面和第二端面，所述磁铁包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁设在相邻两个所述关节模块中的一者的所述第一端面上，所述第二磁铁设在相邻两个所述关节模块中的另一者的所述第二端面上，相应的所述第一磁铁和所述第二磁铁的极性相同的磁极相对设置。

在一些实施例中，多个所述关节模块构成多个关节模块组，每个所述关节模块组包括至少一个所述关节模块，所述绳组的数量与所述关节模块组的数量相等并一一对应，所述绳组的每个所述驱动绳的第二端与相应所述关节模块组的远离所述控制座的所述关节模块的基体相连。

在一些实施例中，每个所述第一端面设有沿其周向间隔开的多个所述第一磁铁，每个所述第二端面设有沿其周向间隔开地多个所述第二磁铁，多个所述第一磁铁与相应的多个所述第二磁铁一一相对。

在一些实施例中，所述第一磁铁和所述第二磁铁中的至少一者为电磁铁，所述基体上设有用于控制所述第一磁铁和所述第二磁铁中的至少一者的第一无线控制模块。

在一些实施例中，相邻两个所述关节模块中的一者的所述第一端面上设有凹槽，相邻两个所述关节模块中的另一者的所述第二端面上设有配合在所述凹槽内的凸台。

在一些实施例中，每个所述凸台的侧面与相应的所述凹槽的侧壁面间隔开，每个所述凸台的所述侧面上设有第三磁铁，每个所述凹槽的所述侧壁面上设有第四磁铁，所述第三磁铁与相应的所述第四磁铁的极性相同的磁极相对设置以便产生排斥力。

在一些实施例中，每个所述凸台的所述侧面上设有沿其周向间隔开的多个所述第三磁铁，每个所述凹槽的所述侧壁面上设有沿其周向间隔开的多个第四磁铁，多个所述第三磁铁与相应的多个所述第四磁铁一一相对。

在一些实施例中，所述第三磁铁和所述第四磁铁中的至少一者为电磁铁，所述基体上设有用于控制所述第三磁铁和所述第四磁铁中的至少一者的第二无线控制模块。