[发明专利]基于折纸原理的可折展连续体飞行操作机械臂及飞行器

权利要求书

1.一种基于折纸原理的可折展连续体飞行操作机械臂，其特征在于：包括：

折纸主体机构(1)，包括多个串联连接的折纸模块(11)，所述折纸模块(11)包括底板(111)和至少一个自身可折叠的折纸组件，所述底板(111)开设主过线孔(1111)和至少一组通孔；所述折纸组件设置多个铰接部，且所述铰接部设置中空轴；

线绳驱动机构(2)，包括驱动模块(22)和线绳单元(21)，所述线绳单元(21)包括主线绳(211)和副线绳(212)，所述主线绳(211)穿过所述主过线孔(1111)和所述驱动模块(22)连接，所述副线绳(212)穿过所述通孔和所述主线绳(211)固连，当所述驱动模块(22)收卷或放卷所述主线绳(211)，控制通过所述折纸组件伸缩，从而控制所述折纸模块(11)多个自由度的运动，实现所述折纸模块(11)不同状态下的弯曲角度及位姿；

自锁机构(4)，设置在所述折纸组件上；其包括至少一个自锁模块(41)，所述自锁模块(41)包括设置在所述中空轴内的双程SMA杆连接轴主体(411)，所述双程SMA杆连接轴主体(411)可通电或断电，使所述折纸组件锁定或解锁。

2.根据权利要求1所述的基于折纸原理的可折展连续体飞行操作机械臂，其特征在于：所述折纸组件包括铰链侧板组件(112)和滚动侧板组件(113)，所述铰链侧板组件(112)包括一组大侧板(1121)，所述滚动侧板组件(113)包括固定块(1133)、一组第一小侧板(1131)和一组第二小侧板(1132)；所述大侧板(1121)、所述第一小侧板(1131)和所述第二小侧板(1132)围绕中心顶点设置；所述大侧板(1121)和所述底板(111)通过第一连接轴(1122)连接；所述大侧板(1121)和所述第一小侧板(1131)之间及所述大侧板(1121)和所述第二小侧板(1132)之间通过第二连接轴(1123)连接；所述第一小侧板(1131)和所述固定块(1133)之间及所述第二小侧板(1132)和所述固定块(1133)之间通过第三连接轴(1134)连接；并且，所述第一连接轴(1122)、所述第二连接轴(1123)、所述第三连接轴(1134)的轴线相交于中心顶点。

3.根据权利要求2所述的基于折纸原理的可折展连续体飞行操作机械臂，其特征在于：一组所述大侧板(1121)呈对称设置。

4.根据权利要求2所述的基于折纸原理的可折展连续体飞行操作机械臂，其特征在于：所述第一小侧板(1131)和所述第二小侧板(1132)的形状和尺寸均相同，且所述第一小侧板(1131)和所述第二小侧板(1132)呈对称设置。

5.根据权利要求1所述的基于折纸原理的可折展连续体飞行操作机械臂，其特征在于：所述驱动模块(22)包括电机(221)和绕线轮(224)，所述电机(221)的输出端连接所述绕线轮(224)，所述绕线轮(224)收放所述线绳单元(21)。

6.根据权利要求1所述的基于折纸原理的可折展连续体飞行操作机械臂，其特征在于：还包括倾角控制模块(12)，所述倾角控制模块(12)包括至少一个倾斜角度传感器(122)，所述倾斜角度传感器(122)固定在所述底板(111)上，所述倾斜角度传感器(122)实时反馈各折纸模块的弯曲角度。

7.根据权利要求6所述的基于折纸原理的可折展连续体飞行操作机械臂，其特征在于：所述倾角控制模块(12)还包括控制盒(121)，所述倾斜角度传感器(122)设置在所述控制盒(121)内，所述控制盒(121)和所述底板(111)集成为一体。

8.根据权利要求1所述的基于折纸原理的可折展连续体飞行操作机械臂，其特征在于：还包括弹性支撑机构(3)，所述弹性支撑机构(3)包括多个弹性元件(31)，所述弹性元件(31)和所述底板(111)固连。

9.根据权利要求8所述的基于折纸原理的可折展连续体飞行操作机械臂，其特征在于：所述弹性元件(31)为扭簧。

10.一种飞行器，其特征在于：包括旋翼飞行机器人主体(5)，所述旋翼飞行机器人主体(5)连接如权利要求1-9任一项所述的基于折纸原理的可折展连续体飞行操作机械臂。