CN113561167B - 一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节，包括骨架体及气动人工肌肉，所述骨架体包括刚性骨架、骨架接头及骨架挂钩，所述骨架接头设置在刚性骨架两端位置处，所述骨架挂钩设置在刚性骨架上且靠近骨架接头位置，所述骨架接头上设有万向节，所述气动人工肌肉一端与骨架挂钩相连，另一端通过固定挂钩与对应的万向节相连。本发明的有益效果是：该连续型关节由柔性气动人工肌肉驱动，转动部分由灵活的万向节关节控制，万向节与挂钩结构相互配合安装在关节骨架上，该关节整体结构十分简单、且易于安装，但结构整体十分牢固具有很好的结构强度。

Description

一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节
技术领域
本发明涉及柔性连续型关节结构技术领域，具体涉及一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节。
背景技术
近年来，随着仿生技术的飞速发展，连续型机器人受到越来越多的关注。连续机器人是一种新型仿生机器人，类似于像象鼻、章鱼胡须等柔软的生物体，没有任何离散的关节和刚性连杆。连续机器人具有很强的结构灵活性和环境适应性，无需配备复杂的传感系统。连续机器人可以被灵活地控制以适应各种狭窄的工作空间和非结构化环境，可以在这些环境中执行抓取、探索等动作。其应用前景广阔，可以应用于多障碍物工业环境内的作业、弯曲管道和塌陷建筑物内的侦查和搜救、核电站内部管路的维护、人体消化道疾病的诊疗等场合。并且从与人的交互作用上来看，连续型机器人由于其高度可控的结构设计以及多自由度的运动空间等优点，连续型机器人已经被广泛运用于多人机交互的工作场景，如：医疗康复、航空航天、助老助残等。连续型机器人还具有可实现稳定的姿态估计、精准的运动控制和较大的末端负载能力等优点，因为连续型机器人在人们工作生活中所起到的重要作用，所以设计一款结构优秀、可安全交互的连续型机器人关节显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了结构设计合理的一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节。
本发明的技术方案如下：
一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节，包括骨架体及气动人工肌肉，所述骨架体包括刚性骨架、骨架接头及骨架挂钩，所述骨架接头设置在刚性骨架两端位置处，所述骨架挂钩设置在刚性骨架上且靠近骨架接头位置，所述骨架接头上设有万向节，所述气动人工肌肉一端与骨架挂钩相连，另一端通过固定挂钩与对应的万向节相连。
所述的一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节，其特征在于，所述骨架接头包括横向骨架接头及纵向骨架接头，所述横向骨架接头及纵向骨架接头均包括两个相对设置的连接套，所述万向节设置在两个连接套之间的位置处。
所述的一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节，其特征在于，所述骨架挂钩包括挂钩固定座及设置在挂钩固定座上的挂钩主体一，所述挂钩固定座与刚性骨架固定连接。
所述的一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节，其特征在于，所述固定挂钩包括挂钩锁紧座及设置在挂钩锁紧座上的挂钩主体二，所述挂钩锁紧座与万向节固定连接。
所述的一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节，其特征在于，所述气动人工肌肉包括硅胶编织网套、设置在硅胶编织网套一端的进气头及设置在硅胶编织网套另一端的密封头，所述进气头与固定挂钩相连，所述密封头与骨架挂钩相连。
所述的一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节，其特征在于，所述万向节采用立方体结构，其有两个相对面设置圆形外接接头，一个相对面设置方形固定接头。
本发明的有益效果是：该连续型关节由柔性气动人工肌肉驱动，转动部分由灵活的万向节关节控制，万向节与挂钩结构相互配合安装在关节骨架上，该关节整体结构十分简单、且易于安装，但结构整体十分牢固具有很好的结构强度。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的骨架体结构示意图；
图3为本发明的固定挂钩结构示意图；
图4为本发明的万向节结构示意图；
图5为本发明的气动人工肌肉结构示意图；
图6为本发明的骨架挂钩结构示意图；
图7为本发明的多个整体连接结构示意图；
图中：1、气动人工肌肉；101、硅胶编织网套；102、密封头；103、进气头；2、骨架体；201、横向骨架接头；202、纵向接头；203、刚性骨架；204、连接套；3、固定挂钩；301、挂钩锁紧座；302、挂钩主体二；4、万向节；401、圆形外接接头；402、方形固定接头；5、骨架挂钩；501、挂钩固定座；502、挂钩主体一。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本发明的作进一步描述。
如图1-7所示，一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节，包括气动人工肌肉1、硅胶编织网套101、密封头102、进气头103、骨架体2、横向骨架接头201、纵向接头202、刚性骨架203、连接套204、固定挂钩3、挂钩锁紧座301、挂钩主体二302、万向节4、圆形外接接头401、方形固定接头402、骨架挂钩5、挂钩固定座501及挂钩主体一502。
实施例:
气动肌肉驱动的柔性连续型关节，主要包括气动人工肌肉1、骨架体2、固定挂钩3、万向节4及骨架挂钩5；
具体的，骨架体2包括刚性骨架203、骨架接头及骨架挂钩5，骨架接头设置在刚性骨架203两端位置处，骨架挂钩5设置在刚性骨架203上且靠近骨架接头位置，骨架接头上设有万向节4，气动人工肌肉1一端与骨架挂钩5相连，另一端通过固定挂钩3与对应的万向节4相连。
更具体的，骨架接头包括横向骨架接头201及纵向骨架接头202，横向骨架接头201及纵向骨架接头202均包括两个相对设置的连接套204（圆环状），万向节4设置在两个连接套204之间的位置处。
具体的，骨架挂钩5包括挂钩固定座501及设置在挂钩固定座501上的挂钩主体一502，挂钩固定座501与刚性骨架203固定连接。
具体的，固定挂钩3包括挂钩锁紧座301及设置在挂钩锁紧座301上的挂钩主体二302，挂钩锁紧座301与万向节4固定连接。
具体的，气动人工肌肉1包括硅胶编织网套101、设置在硅胶编织网套101一端的进气头103及设置在硅胶编织网套101另一端的密封头102，进气头103与固定挂钩3相连，密封头102与骨架挂钩5相连。
具体的，万向节4采用立方体结构，其有两个相对面设置圆形外接接头401，一个相对面设置方形固定接头402，通过方形固定接头402与挂钩锁紧座301螺接固定。
具体的，本发明多个气动肌肉驱动的柔性连续型关节连接时（如图7所示三个连接），通过在圆形外接接头401处设置固定挂钩3，即固定挂钩3穿过连接套204通过挂钩锁紧座301与方形固定接头402螺接固定即可。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (2)

1.一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节，其特征在于，包括骨架体（2）及气动人工肌肉（1），所述骨架体（2）包括刚性骨架（203）、骨架接头及骨架挂钩（5），所述骨架接头设置在刚性骨架（203）两端位置处，所述骨架挂钩（5）设置在刚性骨架（203）上且靠近骨架接头位置，所述骨架接头上设有万向节（4），所述气动人工肌肉（1）一端与骨架挂钩（5）相连，另一端通过固定挂钩（3）与对应的万向节（4）相连；所述骨架挂钩（5）包括挂钩固定座（501）及设置在挂钩固定座（501）上的挂钩主体一（502），所述挂钩固定座（501）与刚性骨架（203）固定连接；所述固定挂钩（3）包括挂钩锁紧座（301）及设置在挂钩锁紧座（301）上的挂钩主体二（302），所述挂钩锁紧座（301）与万向节（4）固定连接；所述万向节（4）采用立方体结构，其有两个相对面设置圆形外接接头（401），一个相对面设置方形固定接头（402）；所述骨架接头包括横向骨架接头（201）及纵向骨架接头（202），所述横向骨架接头（201）及纵向骨架接头（202）均包括两个相对设置的连接套（204），所述万向节（4）设置在两个连接套（204）之间的位置处；所述刚性骨架（203）包括两个相连且相对设置的A型件，每个所述A型件的顶点与纵向骨架接头（202）的一个连接套（204）相连，另一端的两个支点分别与横向骨架接头（201）的两个连接套（204）相连。
2.根据权利要求1所述的一种气动肌肉驱动的柔性连续型关节，其特征在于，所述气动人工肌肉（1）包括硅胶编织网套（101）、设置在硅胶编织网套（101）一端的进气头（103）及设置在硅胶编织网套（101）另一端的密封头（102），所述进气头（103）与固定挂钩（3）相连，所述密封头（102）与骨架挂钩（5）相连。
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