[发明专利]一种基于等容积变化原理的软体变刚度机器人

摘要

一种基于等容积变化原理的软体变刚度机器人，可充气外壳的两端分别设有圆形均匀分布的三个充气膨胀孔，在可充气外壳的两端的内部设有螺纹，前固定端和后固定端外壁设有螺纹，前固定端、后固定端分别与可充气外壳的两端通过螺纹连接，弯曲装置包括可充气外壳、防径向膨胀线圈和内圈隔离鞘，刚度调控装置由输电线圈、C形薄膜、可伸缩金属管、磁流变液组成，输电线圈的两端分别延伸至前固定端、后固定端的外部，C形薄膜嵌在可伸缩金属管内侧槽口内，磁流变液设在C形薄膜内部。本发明整体为柔性，实现机器人连续的刚度控制，通过控制电流的大小能够实现机器人的锁定，能够实现柔性和刚性之间的灵活调节，用于定位和固定物体等操作。

主权项

1.一种基于等容积变化原理的软体变刚度机器人，主要包括前固定端、输电线圈、可充气外壳、防径向膨胀线圈、内圈隔离鞘、C形薄膜、可伸缩金属管、磁流变液、后固定端、充气膨胀孔和金属管，其特征在于：可充气外壳为中空的柱形壳体，可充气外壳使用模具成型后利用软体材料浇筑而成，接口处利用连接胶和密封胶连接，可充气外壳的两端分别设有圆形均匀分布的三个充气膨胀孔，在可充气外壳的两端的内部设有螺纹，前固定端与后固定端结构相同，前固定端与后固定端为圆柱体，在前固定端与后固定端中部设有径向通孔，前固定端和后固定端外壁设有螺纹，前固定端、后固定端分别与可充气外壳的两端通过螺纹连接，弯曲装置包括可充气外壳、防径向膨胀线圈和内圈隔离鞘，防径向膨胀线圈嵌在可充气外壳内部，内圈隔离鞘通过粘合与可充气外壳内表面连在一起，将内部的刚度调节装置外圈与充气外壳分隔开来，刚度调控装置由输电线圈、C形薄膜、可伸缩金属管、磁流变液组成，可伸缩金属管的主体部分由S形金属片卷制而成，可伸缩金属管的主体部分呈螺旋状，可伸缩金属管主体部分的两端分别固定连接带螺纹的金属管，输电线圈卡在可伸缩金属管S形口外侧、与磁流变液相邻的槽口内，输电线圈的两端分别延伸至前固定端、后固定端的外部，C形薄膜嵌在可伸缩金属管内侧槽口内，磁流变液设在C形薄膜内部。