[发明专利]柔性多爪攀爬机器人

摘要

本发明公开了一种柔性多爪攀爬机器人，包括真空泵、外柔躯干和至少一个两爪机构，当两爪机构的数量超过两个时，相邻两个两爪机构对称设在外柔躯干的两端。两爪机构包括刚性关节和两只外柔手臂；两只外柔手臂的一端均与刚性关节固定连接；每只外柔手臂和每个外柔躯干均包括若干个相互串联的单元模块；每个单元模块均包括内柔性骨架、气管、外柔性层、堵塞机构、形变堵头和堵塞堵头。本发明通过对各个单元模块中若干个形变孔内气体压力的控制，能实现对相应单元模块的拉伸、压缩或弯曲；通过对堵塞机构的吸真空操作，能使堵塞机构由柔性转变为刚性状态，从而能适应复杂杆系中杆体的攀爬。

主权项

1.一种柔性多爪攀爬机器人，其特征在于：包括真空泵和两爪机构，两爪机构包括刚性关节和两只外柔手臂；两只外柔手臂的一端均与刚性关节固定连接；每只外柔手臂均包括若干个相互串联的单元模块；每个单元模块均包括内柔性骨架、气管、外柔性层、堵塞机构、形变堵头和堵塞堵头；内柔性骨架具有中心通孔，位于中心通孔外周的内柔性骨架上沿周向均布有若干个形变孔；外柔性层包覆在内柔性骨架的外周；每个形变孔的两端各密封填充一个形变堵头；堵塞机构固定在中心通孔内，堵塞机构包括支撑骨架、弹性连接绳索，大球颗粒、小球颗粒、收紧弹簧和密封薄膜；位于堵塞机构两端的中心通孔内各填充一个堵塞堵头；支撑骨架为对称结构，支撑骨架的数量为若干个，弹性连接绳索依次从每个支撑骨架的对称中心穿过，且每个支撑骨架均与弹性连接绳索固定连接；弹性连接绳索的两端分别与两个堵塞堵头固定连接；相邻两个支撑骨架之间均具有容纳腔；大球颗粒以弹性连接绳索为中心，沿周向均布在容纳腔内，且大球颗粒之间均通过收紧弹簧相连接；小球颗粒填充在容纳腔的剩余空间内；密封薄膜包覆在支撑骨架和小球颗粒的外周；堵塞机构和每个形变孔内均各设置有一根气管，所有气管均与真空泵相连接；相邻两个单元模块之间通过共用的堵塞堵头和形变堵头形成固定连接；通过对各个单元模块中若干个形变孔内气体压力的控制，能实现对相应单元模块的拉伸、压缩或弯曲；通过对堵塞机构的吸真空操作，能使堵塞机构由柔性转变为刚性状态，从而能适应复杂杆系中杆体的攀爬；内柔性骨架为中空的圆柱体，每个形变孔均为弧形孔，每个弧形孔均与内柔性骨架同心设置；支撑骨架的形状为菱形、椭圆形或双曲线形。