[发明专利]一种直径和长度可变的连续体机械臂

说明书

本发明公开了一种直径和长度可变的连续体机械臂，包括变换单元和驱动箱；多个变换单元依次相互连接，且其中一个变换单元与驱动箱连接；变换单元包括支撑盘、支撑块、连杆和记忆合金弹簧；两块支撑盘相对布置；多块支撑块围绕两块支撑盘的周侧布置，多块支撑块与两块支撑盘之间均转动连接有连杆；在相邻的变换单元之间，相对的支撑块之间均连接有记忆合金弹簧；在驱动箱与相对的支撑块之间也连接有记忆合金弹簧；驱动箱用于调控记忆合金弹簧的温度，以改变记忆合金弹簧的伸缩状态，记忆合金弹簧的伸长用于驱动多个支撑盘合并，记忆合金弹簧的缩短用于驱动多个支撑盘分离，以此决了现有机械臂无法实现直径变化控制的问题。

技术领域

本发明涉及连续机械臂的技术领域，特别涉及一种直径和长度可变的连续体机械臂。

背景技术

现有技术方案提出了一种可伸缩机械臂，机械臂包括依次铰接的多个关节单元，每个关节由两组剪叉杆机构平行设置并且通过支撑杆连接，控制系统驱动机械臂产生侧向弯曲或伸缩变形，使所述机械手达到预期位置以完成抓取。

但是这种机械臂只能实现伸缩控制，无法实现直径变化控制，所以面对不同管径的应用场景时，这种机械臂并不能满足多变的使用需求，为此急需一种能够解决此问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直径和长度可变的连续体机械臂，以解决现有机械臂无法实现直径变化控制的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种直径和长度可变的连续体机械臂，包括变换单元和驱动箱；多个所述变换单元依次相互连接，且其中一个所述变换单元与所述驱动箱连接；所述变换单元包括支撑盘、支撑块、连杆和记忆合金弹簧；两块所述支撑盘相对布置；多块所述支撑块围绕两块所述支撑盘的周侧布置，多块所述支撑块与两块所述支撑盘之间均转动连接有所述连杆；在相邻的所述变换单元之间，相对的所述支撑块之间均连接有所述记忆合金弹簧；在所述驱动箱与相对的所述支撑块之间也连接有所述记忆合金弹簧；所述驱动箱用于调控所述记忆合金弹簧的温度，以改变所述记忆合金弹簧的伸缩状态，所述记忆合金弹簧的伸长用于驱动多个所述支撑盘合并，所述记忆合金弹簧的缩短用于驱动多个所述支撑盘分离。

在其中一个实施例中，多块所述支撑块与两块所述支撑盘之间均至少转动连接有两根所述连杆。

在其中一个实施例中，所述支撑块的两表面设有块上定位柱，所述记忆合金弹簧的端部套于所述块上定位柱外。

在其中一个实施例中，所述块上定位柱为发热柱，所述驱动箱与所述块上定位柱电性连接，所述驱动箱用于调控所述块上定位柱的发热温度以改变所述记忆合金弹簧的伸缩状态。

在其中一个实施例中，在相邻所述变换单元之间，相对的所述支撑盘之间连接有支撑弹簧。

在其中一个实施例中，所述支撑盘的表面设有盘上定位柱，所述支撑弹簧的端部套于所述攀上定位柱外。

在其中一个实施例中，所述驱动箱连接有多根驱动绳，多根所述驱动绳分别穿过多个所述支撑块，所述驱动箱用于控制所述驱动绳的松紧，以此控制所述连续体机械臂摆动。

本发明的有益效果如下：

由于所述驱动箱用于调控所述记忆合金弹簧的温度，以改变所述记忆合金弹簧的伸缩状态，所述记忆合金弹簧的伸长用于驱动多个所述支撑盘合并，所述记忆合金弹簧的缩短用于驱动多个所述支撑盘分离，所以当多个支撑盘合拼时，连续体机械臂的直径将变小，当多个支撑盘分离时，连续体机械臂的直径将变大，从而实现了直径变换控制，切实解决了现有机械臂无法实现直径变化控制的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。