[发明专利]一种气动软体臂

说明书

本申请公开了一种气动软体臂，包括：驱动器组件，所述驱动器组件包括软体驱动器，所述软体驱动器内形成有形变腔，一侧开口，用于改变所述形变腔内的气压，当所述形变腔内气压在设定范围内变化时，所述软体驱动器可沿其轴向伸缩，所述软体驱动器材质的弹性模量为第一设定值；外骨骼组件，所述外骨骼组件包括外骨骼，所述外骨骼内形成有容纳腔，一侧开口，并套接于所述软体驱动器上，所述外骨骼可随所述软体驱动器伸缩，其材质的弹性模量为第二设定值，所述第二设定值大于所述第一设定值。该气动软体臂具有更大输出作用力和刚度。

技术领域

本申请一般涉及机械手臂技术领域，尤其涉及一种气动软体臂。

背景技术

随着自动化程度的逐渐提升，机械手臂在工业、医疗、特种环境作业领域已得到了充分地利用。机械手臂通常可分为刚性臂和软体臂，其中刚性臂结构复杂、灵活性差，且对一些特定的工作环境适应性差，而软体臂则可以克服上述问题。但现有的软体臂一般是将硅胶等弹性模量较低的材质用作驱动器，并通过驱动器对待处理物品施加相应的作用力。可以想见的是，为了确保其灵活性、其操作的精密性，上述驱动器的弹性模量将不能太大，这样该机械臂的刚度自然会有不足，其输出力的极限值必然不会太大。这样，当遇到既需要精密性又需要较大输出作用力的应用场景时，现有的软体臂将无法胜任。

在中国专利文件(CN115122314A)中，针对如何使机械臂完成各种动作的问题，公开了一种多变形模式软体驱动器，其通过在主体内设置两条气道，使得软体驱动器在气压驱动下产生伸长变形、收缩变形、双向弯曲变形、伸长/弯曲耦合变形以及收缩/弯曲耦合变形等多种变形模式。然而，其仍无法解决机械手臂在某些应用场景下输出作用力小，刚度不足的问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种具有更大输出作用力和刚度的气动软体臂。

具体技术方案如下：

所述气动软体臂，包括：

驱动器组件，所述驱动器组件包括软体驱动器，所述软体驱动器内形成有形变腔，一侧开口，用于改变所述形变腔内的气压，当所述形变腔内气压在设定范围内变化时，所述软体驱动器可沿其轴向伸缩，所述软体驱动器材质的弹性模量为第一设定值；

外骨骼组件，所述外骨骼组件包括外骨骼，所述外骨骼内形成有容纳腔，一侧开口，并套接于所述软体驱动器上，所述外骨骼可随所述软体驱动器伸缩，其材质的弹性模量为第二设定值，所述第二设定值大于所述第一设定值。

作为本申请的进一步限定，所述外骨骼由外骨骼单元构成，所述外骨骼单元包括：

圆环骨架，所述圆环骨架至少设有两个，且均同轴套接于所述软体驱动器外侧；

V型伸缩条，所述V型伸缩条设有若干个，且其开口侧的两端分别连接至相邻的所述圆环骨架上。

作为本申请的进一步限定，在所述软体驱动器轴线延伸方向上，相邻两个所述外骨骼单元上的所述V型伸缩条的开口方向相反。

作为本申请的进一步限定，所述外骨骼组件还包括第一磁力件；

所述外骨骼的另一侧上设有用于安装所述第一磁力件的安装孔；

所述软体驱动器的另一侧上设有与所述第一磁力件配合的第二磁力件。

作为本申请的进一步限定，所述第一磁力件和/或所述第二磁力件具有若干个。

作为本申请的进一步限定，所述驱动器组件还包括：

充气塞，所述充气塞连通于所述软体驱动器开口与充气装置之间，其材质的弹性模量为第三设定值，所述第三设定值大于所述第二设定值；

紧固环，所述紧固环套接于所述外骨骼外侧，用于将所述外骨骼的一侧和所述软体驱动器的一侧固定于所述充气塞上。