CN110997253B - 包括能够通过弯曲延展或收回的保护装置的执行器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种执行器装置(10)，其能够通过诸如机械臂(2)的自动化系统移动或定向，所述执行器装置包括基部(22)、从所述基部(22)沿纵向轴线(6)延伸的执行器(20)、以及保护装置(5)，所述保护装置(5)通过致动器(7)从收回状态转变到围绕执行器展开的状态，反之亦然。根据本发明，所述保护装置(5)包括柔性增强件(50)，所述保护装置在增强件的弯曲作用下从收回状态转变到围绕执行器(20)展开的状态，或者反之亦然，并且所述致动器(7)与所述增强件(50)协作，使得当致动器从第一状态转变为第二状态时，所述增强件弯曲得越多，而当致动器从第二状态转变为第一状态时，所述增强件弯曲得越少。

Description

包括能够通过弯曲延展或收回的保护装置的执行器装置

技术领域

本发明属于工业机器人技术领域，更具体地，属于协作机器人技术领域。

背景技术

工业机器人是能够使用通常被称为执行器的工具执行各种任务的自动化装置。如果执行器是机械手，则工业机器人可以包括能够以多个自由度移动和定向执行器或物体的机械臂。

这样的机器人通常具有高动态能力特性，或者换句话说，具有以达到6m.s^-1的速度操纵从几千克到几百千克的载荷的能力。因此，它需要被安全罩包围，以允许机器人移动而没有与操作者发生碰撞的风险。

协作机器人是指安装在与操作者共享的工作空间中的工业机器人，因此不具有插置的安全罩。例如，协作机器人代替或协助操作者重复处理载荷或执行疲倦和/或容易导致肌肉骨骼疾病的任务。

因为协作机器人的工作空间与操作者共享，所以确实存在机器人和操作者之间发生碰撞的风险。因此，尝试降低碰撞后果的严重性，尤其是降低致伤的风险。为此，协作机器人具有较低的动态能力特性，即能够以达到1m.s^-1的速度处理几千克的载荷。因此，公认的碰撞能量在0.2J到2.5J的范围内变化。最后，它们被设计为如果它们与操作者碰撞则变得固定不动，特别是在检测到机器人致动器提供的力突然变化的情况下。

然而，即使当机器人的动能较低时，如果机器人的执行器或被操纵的物体包括例如尖锐的边缘，与操作者的碰撞仍然具有致伤的风险。

申请DE 102008004037描述了一种网状结构，其构成了围绕执行器的保护外罩。外罩可以保护操作者免受与执行器的低速碰撞。但是，当机器人执行任务或移动时，外罩相对于执行器是固定的。换句话说，执行器构件必须是诸如光学传感器之类的能够远程执行其效应的工具，并且这限制了应用保护外罩的选择。

通过申请DE 102012217764提供了对该问题的一种解决方案，该申请描述了一种用于保护工具的保护结构，其能够在致动器的作用下在工具被覆盖的位置和工具解除覆盖的位置之间移动。这样，可以保护操作者在机器人执行任务时不会与工具发生碰撞。然而，覆盖工具的保护结构是刚性的，因为其被设计为保护工具免受其环境中的某些元件的碰撞，该机器人具有高动态能力特性。结果，保护结构和操作者之间的碰撞仍然具有致伤的风险。

发明内容

本发明的一个目的是克服上述文献的缺点，并提供一种新颖的解决方案，以使得有可能消除协作机器人的执行器与操作者之间直接碰撞的风险，并降低与保护装置发生碰撞的情况下致伤的风险。

通过本发明提出的一种执行器装置实现了该目的，该执行器装置能够通过诸如机械臂的自动化系统移动或定向，所述执行器装置包括基部、从所述基部沿纵向轴线延伸的执行器、以及保护装置，所述保护装置通过致动器从收回状态转变到围绕执行器展开的状态，反之亦然，所述保护装置以与执行器一起移动和/或定向的方式固定到所述基部，所述执行器装置的特征在于，所述保护装置包括柔性框架，所述保护装置在框架的弯曲作用下从收回状态转变到围绕执行器展开的状态，或者从围绕执行器展开的状态转变到收回状态，并且所述致动器与所述框架以这样的方式协作，即，当致动器从第一状态转变为第二状态时，所述框架进一步弯曲，而当致动器从第二状态转变为第一状态时，所述框架弯曲得不多。

因此，当期望保护操作者免受与执行器的碰撞时，柔性框架可以包围执行器。具体地，在操作者与柔性框架之间的碰撞中，碰撞的能量被弹性变形的柔性框架逐渐吸收。因此，不同于现有技术的刚性结构，执行器装置经由保护装置不会将其动能突然传递给操作者。

有利地，框架包括至少三个柔性辐条，所述柔性辐条从轴线径向地延伸，所述辐条包括内表面和外表面，并且所述辐条与致动器以这样的方式协作，即，当致动器从第一状态转变为第二状态时，辐条进一步弯曲，而当致动器从第二状态转变为第一状态时，辐条弯曲得不多。

包括辐条的框架是轻质的构造，以便形成可展开和可收回的保护装置。

优选地，致动器采用单作用致动器的形式。当致动器从第一状态转变为第二状态时，更具体地说，当致动器使框架进一步弯曲时，致动器产生使框架弯曲的功。由于框架是弹性的，因此在弯曲时积累的弹性势能使其可以恢复到其初始位置，并使致动器返回到其第一状态。这种构造允许简化保护装置。

优选地，当辐条围绕执行器的弧度更大时，保护装置处于展开状态。弧形的辐条包围执行器，从而限定了较大的保护空间。

在框架的第一替代形式中，所述辐条弯曲得越多时，所述辐条围绕执行器的弧度越大，而当所述辐条弯曲得不多时，所述辐条围绕执行器的弧度越小。

可以将在致动器的作用下弯曲的框架视为具有预紧力的框架。在与操作者发生碰撞的情况下，只要碰撞所涉及的力低于框架中的预紧力，弯曲的框架就不会变形。因此，特别是在由机器人的致动器提供的力的突然变化的情况下，机械臂对由碰撞产生的力更加敏感。当碰撞所涉及的力大于预紧力时，柔性框架会进一步弯曲并减弱撞击的突然性。

在框架的第二替代形式中，当所述辐条弯曲得越多时，所述辐条围绕执行器的弧度越小，而当所述辐条弯曲得不多时，所述辐条围绕执行器的弧度越大。

因此，在失去效用的情况下，例如，如果断开为执行器供应动力的线束，则安全装置的致动器将不再能够维持其状态并且不再使框架弯曲。保护装置因此被展开。因此，执行器装置使其自身处于稳定的安全状况。通过弯曲，辐条变成弧形的并包围执行器的外围，从而限定了很大的保护空间。

在致动器的第一替代形式中，致动器包括环曲面形状的囊袋，所述囊袋能够填充流体，所述囊袋连接辐条的自由端，所述囊袋与所述辐条以这样的方式协作，即，当囊袋被进一步填充时，辐条弯曲得越多，而当囊袋未被填充那么多时，辐条弯曲得不多。

硬化的环曲面囊袋向弯曲的辐条的自由端施加力。囊袋随着辐条的自由端移动。这样的构造很简单。囊袋一方面用作致动器，另一方面用作减震器。具体地，填充了的囊袋足够软以减弱碰撞的突然性。因此，在执行器的整个外围保护操作者免受碰撞。

在致动器的第二替代形式中，致动器包括多个囊袋，所述囊袋能够填充流体，一个囊袋沿着一个辐条的外表面固定，所述囊袋与所述辐条以这样的方式协作，即，当囊袋被填充得越多时，它越硬且弧度越大，并且辐条弯曲得越多，而当囊袋被填充得越少时，它越软且越笔直，并且辐条弯曲得不多。

硬化的囊袋张紧了弯曲的辐条的外表面。这样的构造允许框架的所有辐条都被囊袋覆盖。这样，囊袋更好地分布在保护装置上，从而提高了保护装置的有效性。该致动原理还具有在很大程度上弯曲框架的优点。

在致动器的第三替代形式中，致动器包括多个囊袋，所述囊袋能够填充流体，一个囊袋沿着一个辐条的内表面固定，所述囊袋与所述辐条以这样的方式协作，即，当囊袋被填充得越多时，它越硬且越笔直，并且辐条弯曲得越多，而当囊袋被填充得越少时，它越软且弧度越大，并且辐条弯曲得不多。

优选地，囊袋包括至少两个部分。囊袋的第一部分由可延展材料制成。由可延展材料制成的囊袋可以增加囊袋对框架的作用程度，从而增加框架的弯曲，进而使保护装置有可能更广泛地适应以配合执行器的尺寸。囊袋的第二部分由基本上不可延展的材料制成。因此，当囊袋膨胀时，仅囊袋的第一部分变形。囊袋的动作在填充时被定位和控制。因此，它与框架的协作更为有效。

硬化的囊袋使弯曲的辐条的内表面受压。这样的构造原理与能够将其自身置于稳定的安全状况的执行器装置兼容。囊袋更好地分布在保护装置上，从而提高了保护装置的有效性。该致动原理还具有在很大程度上弯曲框架的优点。

在致动器的第四替代形式中，致动器包括丝状元件，所述丝状元件连接所述辐条的自由端，所述丝状元件与所述辐条以这样的方式协作，即，当所述丝状元件越绷紧时，辐条弯曲得越多，而当所述丝状元件不太绷紧时，辐条弯曲得不多。

丝状元件向弯曲的辐条的自由端施加力。这样的致动原理易于实施，并且还具有在很大程度上弯曲框架的优点。

优选地，当保护装置处于收回状态时，辐条围绕执行器基本上是弧形的。因此，框架始终围绕执行器展开。

在致动器的第五替代形式中，致动器包括多个丝状元件，一个丝状元件在其一个端部固定到辐条的自由端并沿所述辐条的外表面滑动，所述丝状元件与所述辐条以这样的方式协作，即，当所述丝状元件越绷紧时，辐条弯曲得越多，而当所述丝状元件不太绷紧时，辐条弯曲得不多。

丝状元件使弯曲的辐条的外表面受压。这样的构造原理易于实施并且与能够将其自身置于稳定的安全状况的执行器装置兼容。

在致动器的第六替代形式中，致动器包括多个丝状元件，一个丝状元件在其一个端部固定到辐条的自由端并沿所述辐条的内表面滑动，所述丝状元件与所述辐条以这样的方式协作，即，当所述丝状元件越绷紧时，辐条弯曲得越多，而当所述丝状元件不太绷紧时，辐条弯曲得不多。

丝状元件使弯曲的辐条的外表面受压。这样的构造原理易于实施并且与能够将其自身置于稳定的安全状况的执行器装置兼容。

优选地，保护装置包括附接到框架并包围框架的可延展膜。可延展膜使得可以填充框架的辐条之间的间隙，从而提高保护装置的有效性。

附图说明

通过基于以下附图的说明书的其余部分，将更好地理解本发明，所述附图中：

-图1为执行器装置的立体图，示出了根据致动器和框架的第一替代形式的处于展开状态的保护装置；

-图2为处于收回状态的图1的执行器装置的立体图；

-图3a为执行器装置的立体图，示出了根据框架的第二替代形式的处于展开状态的保护装置；

-图3b为处于收回状态的图3a的执行器装置的立体图；

-图4a为执行器装置的立体图，示出了根据致动器的第二替代形式和框架的第一替代形式的处于展开状态的保护装置；

-图4b为处于收回状态的图4a的执行器装置的立体图；

-图5a为执行器装置的立体图，示出了根据致动器的第三替代形式和框架的第一替代形式的处于展开状态的保护装置；

-图5b为处于收回状态的图5a的执行器装置的立体图；

-图6a为执行器装置的径向截面图，示出了根据致动器的第四替代形式和框架的第一替代形式的处于展开状态的保护装置；

-图6b为处于收回状态的图6a的执行器装置的径向截面图；

具体实施方式

在各个附图中，相同或相似的元件具有相同的附图标记。因此，对其描述不再系统地重复。

如图1所示，本发明涉及一种执行器装置10。装置10包括执行器20，该执行器20由工业机器人并且更具体地由六轴拟人机械臂2移动和定向。

执行器可以是工具，或者是在对申请人公司更特别感兴趣的应用中，可以是用于处理物体3的抓具21。

所使用的机械臂被设计成与操作者协作执行任务，并且因此在其移动中受到阻力时(例如当其与操作者碰撞时)，可以使其自身不动。为此，执行器装置可以装配有测量由其一个或多个致动器提供的力的机构。机械臂2和/或执行器20还可以配备有检测与物体或操作者的碰撞的机构。这些检测机构采用接近传感器的形式，例如为电容式接近传感器，优选地可以检测非金属物体并因此检测操作者。

机械臂2包括通过四个关节25彼此铰接的一系列五个可变长度部段24。举例来说，使用销钉和两个枢轴产生关节并且由电动机致动。臂2的第一端安装成能够经由第一关节26相对于固定支撑件4枢转，而第二端(称为安装座23)安装成能够经由第二关节27与执行器装置枢转。依据执行器装置的用途和工作空间的布局，工业机器人可以采用具有更多或更少移动轴线的其他架构。

执行器装置包括基部22，最后一个关节的枢转销钉设置在基部22中。安装座23和基部22通过平面而垂直于最终关节27的轴线彼此抵靠。因此，基部为最后一个关节形成了枢轴。

执行器20沿着与最后一个关节27的轴线共线的纵向轴线6从基部22延伸到自由端。执行器通过U形固定凸耳28固定到基部。凸耳经由它的中空部分通过多个螺钉与基部组装在一起。凸耳的侧壁联接至抓具21。

执行器装置运行所需的能量供应(例如压缩空气或电力)由气动和/或电力线束76承载。

因此，执行器装置10包括基部22、执行器20和保护装置5。该保护装置通过插置在凸耳28与基部22之间而固定至基部。因此，它与执行器一起移动和/或定向。

保护装置5表现出围绕中心轴线的旋转对称性，该中心轴线与执行器20的纵向轴线6共线。该保护装置包括位于执行器侧面的内表面以及位于与内表面相反的一侧的外表面。

执行器装置的操作包括两个阶段。在第一阶段，机械臂在离开区域和到达区域之间在与操作者共享的工作空间中大幅度地移动。在移动期间，执行器的轴线6通常是竖直的并且向下定向，执行器的移动主要在水平面内并且主要与离开区域或到达区域竖直对齐的竖直移动。然后抓具2(其可能会或可能不会装载物体3)不易改变状态。在此阶段中，考虑到机械臂的大幅度移动，执行器和操作者之间可能发生碰撞。因此，保护装置5处于其围绕执行器展开的状态。因此，保护装置包围执行器以保护操作者。

在第二阶段中，机械臂在缩小的工作区域中执行任务。移动幅度小，在水平面中与操作者的碰撞几乎是不可能的，或者不存在致伤的风险。因此，保护装置5不再需要包围执行器20。因此，在第二阶段中，保护装置处于收回状态。

保护装置借助于致动器从收回状态进入到其围绕执行器展开的状态，反之亦然。当展开时，保护装置限定了通常为球形或优选为半球形的保护罩，如图1所示。因此，考虑到执行器的定向，保护装置主要保护操作者不受执行器外围的影响。当收回时，保护装置基本上限定一个平面。

根据本发明，保护装置5包括柔性框架50，该保护装置在框架弯曲的作用下从收回状态转变到其围绕执行器20展开的状态，或者从其围绕执行器展开的状态转变到收回状态。致动器7与框架50以这样的方式协作，即，当致动器从第一状态转变为第二状态时，框架进一步弯曲，而当致动器从第二状态转变为第一状态时，框架弯曲得不多。因此，当保护装置5处于展开状态时，框架的形状限定了保护罩。

致动器7采用单作用致动器的形式，该致动器优选地包括预致动器和弹性势能的蓄能器(例如弹簧)，使得当预致动器从第一状态转变为第二状态时，致动器从第一状态转变为第二状态，而当预致动器从第二状态转变为第一状态时，所述蓄能器使致动器从第二状态转变为第一状态。优选地，势能的蓄能器由柔性框架50实施。

致动器7也可以是双作用致动器。举例来说，可以通过泵来排空一个或多个囊袋以便使框架50弯曲得更少。然后，这改善了装置的响应能力。

框架50包括至少三个柔性辐条51，柔性辐条51从轴线6径向地延伸，并且与致动器7以这样的方式协作，即，当致动器从第一状态转变为第二状态时，辐条进一步弯曲，而当致动器从第二状态转变为第一状态时，辐条弯曲得不多。的确，三个辐条足以在执行器周围形成保护罩。优选地，在各个附图中示出的框架50包括八个辐条，以便形成明显更大的保护罩。辐条在角度上是等距的，以便允许保护装置在执行器的外围均匀展开。

在图1和图2所示的框架的第一替代形式中，辐条51是薄条56，其厚度从十分之几毫米变化到1毫米。举例来说，薄条由碳纤维制成。

在图3a和图3b所示的框架50的第二替代形式中，辐条51由圆形截面且直径为2cm至5cm的基本纵向的囊袋57制成。

一个或多个囊袋优选地由基本上可伸长的材料制成，或者换句话说，由一种伸长率小于20％的材料制成，并且被永久地填充有流体，优选地填充有空气，并且恒定压力为0.5巴到1巴表压。

优选地，辐条51的长度是300mm，并且更优选地是400mm。辐条长度的增加使得可以获得更广阔的保护罩，这可能潜在地使得在保持保护装置5展开的同时包围执行器20的工作区域。另外，对于同等的刚度，较长的辐条在与操作者发生碰撞的情况下会更广泛的变形，因此将进一步降低致伤的风险。

当辐条围绕执行器的弧度更大时，保护装置处于展开状态。因此，由框架界定的保护罩基本上是球形的。

在致动器7的作用下进一步弯曲辐条可以具有使它们弯曲弧度更大或弯曲弧度更小的效果。换句话说，辐条51在不受致动器施加的任何外部影响的情况下可以是弧形的或笔直的。因此，在图1至图5b中，辐条51在弯曲得越多时其围绕执行器20的弧度越大，而在弯曲得不多时则围绕执行器的弧度越小。相反地，在图6a和图6b中，辐条51在弯曲得越多时其围绕执行器的弧度越小，而在弯曲得不多时则围绕执行器的弧度越大。

在图1至图3b所示的致动器7的第一替代形式中，致动器7包括环曲面形状的囊袋，该囊袋具有给定的外径De和给定的内径Di，并且能够填充流体，所述囊袋连接辐条51的自由端，所述囊袋与所述辐条以这样的方式协作，即，当囊袋70a被进一步填充时，辐条弯曲得越多，而当囊袋70b未被填充那么多时，辐条弯曲得不多。

囊袋是指密封且可延展的袋子。为了表征给定的囊袋的形状，考虑了没有组装到任何装置并充分填充有空气的囊袋，内部压力使囊袋硬化并给出了给定的形状。不考虑已排空或未充分填充的囊袋，这使其具有延展性和无定形性，也未考虑过度填充的囊袋，这使得制成囊袋的材料膨胀了。

囊袋环绕框架50，并通过弓形件52连接至辐条51的自由端。可充气的囊袋保持在弓形件的凹陷处。弓形件形成给定半径的半圆，使得弓形件能够容纳充满的囊袋。举例来说，弓形件也可以是围绕囊袋的整环，并由弹性材料制成，以便根据囊袋的填充程度来适应囊袋的形状。当排空时，囊袋70b是可延展的，并且除了弓形件赋予它的形状外，没有限定的形状；弓形件赋予的形状即大致多边形的轮廓，其径向部分被压扁到弓形件上，每个弓形件形成多边形的顶点。

囊袋的充气是通过充气系统75进行的，该充气系统75位于机械臂的支撑件4附近，并通过线束76向囊袋供应。囊袋的排空可以通过反应性放气系统来执行。

保护装置可以围绕执行器展开，但是也可以通过围绕基部22进一步弯曲而继续收回。为了使保护装置始终围绕执行器展开，当保护装置5处于收回状态时，辐条51优选地是围绕执行器20的略微弧形。

囊袋的内径Di定义为保护装置的中心轴线与囊袋之间的最短距离，囊袋的外径De定义为保护装置的中心轴线与囊袋之间的最长距离。填充的囊袋的内径小于穿过弓形件的凹陷的圆形轮廓的直径。结果，当囊袋充满时，它向辐条51施加力，辐条51弯曲。

举例来说，对于包括四个长度为300mm的辐条51的框架50，通过囊袋的作用获得的辐条的最大挠度为150mm，对于包括3个辐条的框架，最大挠度为210mm。

在图4a和图4b所示的致动器的第二替代形式中，致动器7包括弧形整体形状的多个囊袋，任何一个囊袋沿着外表面55b沿任一辐条51固定，所述辐条与所述囊袋以这样的方式协作，即，当囊袋71a被填充得越多时，它越硬并且辐条弯曲得越多，而当囊袋71b被填充得越少时，它越软并且辐条弯曲得不多。囊袋沿着静息时基本上直线的辐条固定。

根据未示出的致动器的第三替代形式，还可以将纵向整体形状的囊袋固定到内表面55a上，所述辐条与所述囊袋以这样的方式协作，即，当囊袋71a被填充得越多时，它越硬并且辐条弯曲得越多，而当囊袋71b被填充得越少时，它越软并且辐条弯曲得不多。在这种情况下，静息的辐条围绕执行器是弧形的。

在图5a和图5b所示的致动器的第四替代形式中，致动器7包括丝状元件72(其优选地采取颈圈形式)。丝状元件72连接辐条51的自由端。辐条51与丝状元件以这样的方式协作，即，当丝状元件越绷紧时，辐条弯曲得越多，而当丝状元件不太绷紧时，辐条弯曲得不多。如同致动器的第一替代形式一样，当保护装置处于收回状态时，辐条优选地围绕执行器20基本上是弧形的。

丝状元件由容纳在基部22中的卷绕器73张紧。丝状元件环绕框架50并在辐条51的自由端处滑动，所述辐条51的自由端优选形成为带槽的辊54。辊安装成能够垂直于框架的外表面枢转。

在图6a和图6b所示的致动器的第五替代形式中，致动器7包括多个丝状元件75，任何一个丝状元件在其一个端部固定到任何一个辐条51的自由端并沿所述辐条的外表面55b滑动，所述辐条与所述丝状元件以这样的方式协作，即，当丝状元件越绷紧时，辐条弯曲得越多，而当丝状元件不太绷紧时，辐条弯曲得不多。

根据未示出的致动器的第六替代形式，还可以使所述丝状元件沿所述辐条在内表面55b上在凹槽或弓形件中滑动，所述辐条与所述丝状元件以这样的方式协作，即，当丝状元件越绷紧时，辐条弯曲得越多，而当丝状元件不太绷紧时，辐条弯曲得不多。当保护装置5展开时，在没有致动器的外部影响的情况下，辐条51围绕执行器20进一步弯曲。在那种情况下，辐条在没有外部影响的情况下基本上是直线的。

保护装置5包括附接至框架并包围框架的可延展膜55。

例如，至少一个电容类式接近传感器可以定位在保护装置5上并且更具体地在框架50上，在一个或多个囊袋、以及膜上。因此，执行器装置能够尽早地检测到操作者在执行器的路径中的潜在存在并停止其移动。优选地，在保护装置上安装了多个电容式接近传感器的阵列。

当将电容式接近传感器布置在采用以空气或气体充气的囊袋的形式的安全装置上时，它们的操作(特别是其检测范围)得到改善。具体而言，通过以这种方式定位，传感器与容易干扰其操作的任何金属块、任何电连接或电气装置(例如机械臂的电动机)之间的距离足够远，尤其是与它们发出的电场之间的距离足够远。

执行器装置10用于在与操作者共享的工作空间中以自动化的方式执行任务。

保护装置5展开。执行器装置10使执行器20大幅度地移动成与第一工作区域竖直对齐。

保护装置收回，并且执行器执行一项或更多项任务。执行器装置稍微移动执行器。

当在第一工作区域的所有任务都已完成时，保护装置展开，并且执行器装置10将执行器20大幅度地移动成与第二工作区域竖直对齐。

可以设想本发明的其他替代形式和实施方案，而不脱离其权利要求书的范围。

因此，致动器的替代形式2和3以及致动器的替代形式5和6可以被组合以形成双作用致动器。

Claims (15)

1.一种执行器装置(10)，其能够通过自动化系统移动或定向，所述执行器装置包括基部(22)、从所述基部(22)沿纵向轴线(6)延伸的执行器(20)、以及保护装置(5)，所述保护装置(5)通过致动器(7)从收回状态转变到围绕执行器展开的状态，或者所述保护装置(5)通过致动器(7)从围绕执行器展开的状态转变到收回状态，所述保护装置以与执行器一起移动和/或定向的方式固定到所述基部，所述执行器装置的特征在于，所述保护装置(5)包括柔性框架(50)，所述保护装置在框架的弯曲作用下从收回状态转变到围绕执行器(20)展开的状态，或者从围绕执行器展开的状态转变到收回状态，并且所述致动器(7)与所述框架(50)以这样的方式协作，即，当致动器从第一状态转变为第二状态时，所述框架进一步弯曲，而当致动器从第二状态转变为第一状态时，所述框架弯曲得不多。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述致动器(7)采用单作用致动器的形式。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述框架(50)包括至少三个柔性辐条(51)，所述柔性辐条(51)从轴线(6)径向地延伸，所述辐条包括内表面(51a)和外表面(51b)，并且所述辐条与致动器(7)以这样的方式协作，即，当致动器从第一状态转变为第二状态时，辐条进一步弯曲，而当致动器从第二状态转变为第一状态时，辐条弯曲得不多。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，当所述辐条围绕所述执行器(20)的弧度更大时，所述保护装置(5)处于展开状态。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其中，当所述辐条(51)弯曲得越多时，所述辐条(51)围绕执行器(20)的弧度越大，而当所述辐条(51)弯曲得不多时，所述辐条(51)围绕执行器的弧度越小。

6.根据权利要求3或4所述的装置，其中，当所述辐条(51)弯曲得越多时，所述辐条(51)围绕执行器(20)的弧度越小，而当所述辐条(51)弯曲得不多时，所述辐条(51)围绕执行器的弧度越大。

7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述致动器(7)包括环曲面形状的囊袋，所述囊袋能够填充流体，所述囊袋连接辐条(51)的自由端，所述囊袋与所述辐条以这样的方式协作，即，当囊袋被进一步填充时，辐条弯曲得越多，而当囊袋未被填充那么多时，辐条弯曲得不多。

8.根据权利要求5所述的装置，其中，所述致动器(7)包括多个囊袋，所述囊袋能够填充流体，一个囊袋沿着一个辐条(51)的外表面(51b)固定，所述囊袋与所述辐条以这样的方式协作，即，当囊袋被填充得越多时，它越硬且弧度越大，并且辐条弯曲得越多，而当囊袋被填充得越少时，它越软且越笔直，并且辐条弯曲得不多。

9.根据权利要求6所述的装置，其中，所述致动器(7)包括多个囊袋，所述囊袋能够填充流体，一个囊袋沿着一个辐条(51)的内表面(51a)固定，所述囊袋与所述辐条以这样的方式协作，即，当囊袋被填充得越多时，它越硬且越笔直，并且辐条弯曲得越多，而当囊袋被填充得越少时，它越软且弧度越大，并且辐条弯曲得不多。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其中，在所述囊袋包括至少两个部分的情况下，所述囊袋的第一部分由可延展性材料制成，而所述囊袋的第二部分由基本上非延展性材料制成。

11.根据权利要求5所述的装置，其中，所述致动器(7)包括丝状元件(72)，所述丝状元件(72)连接所述辐条(51)的自由端，所述丝状元件与所述辐条(51)以这样的方式协作，即，当所述丝状元件越绷紧时，辐条弯曲得越多，而当所述丝状元件不太绷紧时，辐条弯曲得不多。

12.根据权利要求7或11所述的装置，其中，当所述保护装置(5)处于收回状态时，所述辐条(51)围绕所述执行器(20)基本上是弧形的。

13.根据权利要求6所述的装置，其中，所述致动器(7)包括多个丝状元件，一个丝状元件在其一个端部固定到辐条(51)的自由端并沿所述辐条的外表面(51b)滑动，所述丝状元件与所述辐条以这样的方式协作，即，当所述丝状元件越绷紧时，辐条弯曲得越多，而当所述丝状元件不太绷紧时，辐条弯曲得不多。

14.根据权利要求5所述的装置，其中，所述致动器(7)包括多个丝状元件，一个丝状元件在其一个端部固定到辐条(51)的自由端并沿所述辐条的内表面(51a)滑动，所述丝状元件与所述辐条以这样的方式协作，即，当所述丝状元件越绷紧时，辐条弯曲得越多，而当所述丝状元件不太绷紧时，辐条弯曲得不多。

15.根据权利要求1所述的装置，其中，所述保护装置(5)包括可延展膜(55)，所述可延展膜(55)附接至所述框架并且包围所述框架。

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