CN116604538A - 机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元及蛇形臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元及蛇形臂；该蛇形臂单元包括2n+1个圆盘、3个控制线；该圆盘包括n+1个被驱动盘、n个驱动盘；驱动盘设有3个驱动机构；驱动盘上下对称设置有3个连杆机构，用于连接驱动盘和被驱动盘；本发明的蛇形臂单元能够通过驱使控制线动作，来实现同轴伸缩或向一侧偏转；蛇形臂单元的构成均为刚性件，结构强度好，再适应性地调整蛇形臂单元的长度，能够弯曲，也能够同轴伸缩，具有更好的自由度；本发明的蛇形臂利用上述多个蛇形臂单元，能够实现更大幅度伸缩和扭曲缠绕；该蛇形臂采用刚性结构，模仿弹性结构的动作，具有弹性结构的扭曲缠绕动作能力，避免弹性结构的承载能力弱问题。

Description

机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元及蛇形臂

技术领域

本发明涉及机械臂的技术领域，特别是涉及一种机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元及蛇形臂。

背景技术

蛇形臂是一种具有“24+1”自由度的连续性机械臂，能够适应于狭小空间和恶劣环境，是目前机械臂发展的新方向。对于常见到的大多数是刚性的机械臂，其变形能力较差，很难实现狭小空间中的轨迹跟踪和缠绕功能，并且柔性机械臂的承载能力差，对于承载大的工作不能胜任。

在授权公告号为CN112677142B的中国专利中公开了蛇形臂连接结构及蛇形臂机器人，采用的是结构简单的刚性节臂，但由于整个机械臂长度的需求，会导致在有限数量控制元件的前提下难以实现柔顺曲率的穿梭，并且在进行物体缠绕时，由于自身曲率的不佳致使缠绕受力不可靠；

在授权公告号为CN109877819B的中国专利中公开了变刚度软体蛇形臂，采用的是将弹性元件作为其支撑稳定的主要结构，该设计方式虽然可以实现整体曲率的柔顺，但整体刚度大幅度下降，进而承载能力下降。

现如今的多自由度刚性机械臂在实现更多自由度和更长的长度时，控制单节臂的长度会增加，从而导致多边形效应的显著，不利于末端轨迹跟踪和对物体的缠绕；对于曲率控制柔顺的柔性机械臂，其自身刚度差，承载能力弱，更难于胜任受载情况下的工作。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元及蛇形臂。

本发明的技术方案是：一种机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元包括2n+1个圆盘、3个控制线；该圆盘包括间隔设置的n+1个被驱动盘、n个驱动盘；n≥1；每个驱动盘上下两侧均为被驱动盘；每个被驱动盘均有一个驱动盘相邻；驱动盘驱使被驱动盘，使被驱动盘沿着驱动盘轴向伸缩或者相对驱动盘偏转；

每个驱动盘设有圆周分布的3个驱动机构；该驱动机构包括闭环的驱动线、主动线轮、被动线轮、驱动块；驱动线沿驱动盘半径方向布置；主动线轮位于驱动盘外侧，被动线轮位于驱动盘内侧，驱动块位于两轮之间的驱动块滑槽内；驱动线两端分别绕在主动线轮、被动线轮上；驱动线中部一侧与驱动块固结，另一侧穿过驱动块上的过孔；主动线轮同轴固接有控制线轮；驱动块、驱动线关于驱动盘的中心横截面上下对称设置，从而使驱动机构能够对称地作用于驱动盘上下的被驱动盘，驱动盘上、下两侧的轴向受力相互抵消，利于驱动盘自身的结构稳定；控制线为套管内设控制线体的结构，其套管贯穿整个蛇形臂单元，控制线在驱动盘处与控制线轮靠近的部位无套管内部控制线体裸露，该处控制线体在控制线轮上缠绕至少一圈，用于增加驱动摩擦力，缠绕段两侧的控制线套管与驱动盘固定连接；控制线体的抽拉运动带动控制线轮转动，控制线轮转动后带动主动线轮一起转动，而后驱动线绕主动线轮、被动线轮绕行，带动驱动块在驱动盘上沿半径方向移动。

驱动盘上下对称设置有3个与驱动机构对应的连杆机构；该连杆机构包括被动杆甲、被动杆乙、主动杆；被动杆甲一端与驱动盘铰接，另一端与被动杆乙铰接；被动杆乙的另一端与被驱动盘球面副连接；主动杆一端与驱动块铰接，另一端与被动杆甲中部铰接；沿半径方向移动的驱动块通过主动杆作用于被动杆甲、被动杆乙组成的连杆机构；连杆机构实现伸缩动作，从而驱使被驱动盘动作；其中被动杆甲，被动杆乙、主动杆是在驱动盘纵截面上进行摆动；被驱动盘由于与三个被动杆乙的端部为球面副连接，可以为相对于驱动盘的伸缩，或者为扭动偏转；

该控制线上连接有牵引其控制线体在套管内抽拉的牵拉装置，为控制线体的抽拉运动提供动力。

具体来说蛇形臂单元伸缩为该蛇形臂单元的控制线同步同速动作，从而使得驱动盘上的三个连杆机构同步折叠或伸开，这样使被驱动盘靠近或者远离驱动盘，形成伸缩的动作；

蛇形臂单元偏转为该蛇形臂单元的控制线相互配合，作不同步的动作，从而使得驱动盘上的三个连杆机构做不同步的折叠或者伸开，使得蛇形臂单元向一侧偏转；

由于该实施例中的驱动块两侧都是对称的连接连杆机构，因此能够实现伸缩和偏转动作的倍增效果。

蛇形臂单元的动作具有双向性；控制线向一端抽拉和向另一端抽拉对于驱动块的移动方向不同，从而造成连杆机构的伸缩动作不同；三个连接机构的配合造成被驱动盘的动作可以反向运动，包括伸缩和偏转都可以反向运动。

优选的，被动杆甲、被动杆乙均为音叉形状；被动杆甲的开口端、被动杆乙的开口端相互铰接，在连杆机构收缩动作时可规避对主动杆摆动造成干涉，主动杆在音叉口内可以自由运动。

优选的，驱动盘上的驱动块滑槽的两端分别设有主动线轮槽、被动线轮槽，主动线轮槽用于安装主动线轮，被动线轮槽用于安装被动线轮。

进一步的，驱动块滑槽内设有径向设置的导向轴；驱动块中部设有导向孔套装在该导向轴上形成滑动副；导向轴为驱动块移动提供径向移动的导引，同时对主动杆的铰接部提供支撑，更稳定地将驱动块的径向运动转换为连杆机构的伸缩运动。

进一步的，所述的驱动盘的主动线轮处两侧面分别设有固定控制线套管的固定线卡，在驱动盘上还有引导控制线套管穿过的导引线卡甲；所述的被驱动盘上设有引导控制线套管的导孔，所述的被动杆乙上设有引导控制线套管的导引线卡乙。导引线卡甲和导引线卡乙、导孔用于对控制线套管的导引，以避免套管对蛇形臂单元的动作产生干涉，固定线卡用于控制线体裸露段两侧的套管端的固定，用于保证控制线体能够对控制线轮进行缠绕和驱动。

一种机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂，包括M个上述的蛇形臂单元，M≥3；蛇形臂单元首尾相连形成蛇形臂；相邻蛇形臂单元共用同一个被驱动盘；蛇形臂用于安装固定到其他设备上的一端为固定端，另一端为自由端；可以将多个蛇形臂单元伸缩和偏转动作进行叠加，形成更大幅度的伸缩动作以及不同方向的偏转叠加后形成扭曲缠绕的动作，扭曲缠绕的动作能够是用于更特殊的工程工况。

优选的，每个蛇形臂单元靠近自由端的被驱动盘的表面均设有3个径向设置的返程轮；返程轮一一对应三个驱动机构；

每根控制线体均为闭环结构；控制线套管与靠近自由端的端部与被驱动盘固定连接，控制线体穿过该被驱动盘的控制线体裸露并绕在返程轮上；

每根控制线体的两侧的另一端朝向固定端在蛇形臂的若干个驱动盘、若干个被驱动盘内逐步延伸，在固定端设有固定盘，控制线的套管另一端部与固定盘固定连接，

在固定盘上靠近固定端的一面设有牵拉装置，牵拉装置包括主控线轮及其连接的驱动电机，控制线的两侧穿过该固定盘后其控制线体裸露并绕在该主控线轮上。

驱动电机通过主控线轮驱使闭环的控制线体在蛇形臂内的行走的套管内环形流转；套管本身具有一定的柔性，可随着蛇形臂单元动作进行柔性变形；套管内的控制线体闭环后其总长恒定，可保证驱动电机的转动输出能够全部作用控制线轮的转动扭矩，进一步的通过驱动线带动驱动块径向移动，进而保证驱动电机对蛇形臂单元动作的控制力。

本发明的有益效果是：本发明的机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元，具有以下优点：

（1）该蛇形臂单元能够通过驱使控制线动作借助驱动机构来控制驱动盘两侧的连杆机构同时对称动作，实现动作倍增；三个连杆机构的协同动作来实现被驱动盘的伸缩或向一侧偏转；随着驱动盘总数的增多，蛇形臂单元的设置长度变长，该蛇形臂单元的伸缩动作、偏转动作越大进一步实现倍增效果；蛇形臂单元的构成均为刚性件，结构强度得以保证，承载能力也得到了保证；蛇形臂单元不但能够弯曲，还能伸缩，具有更好的自由度，克服了现有技术中的不足。

（2）该蛇形臂单元动作具有双向性；控制线正向动作可驱使蛇形臂单元外伸或向外偏转时，控制线反向动作可驱使蛇形臂单元回缩或向内偏转；蛇形臂单元所需的驱动总数得以减少，可减轻包括该蛇形臂单元的蛇形臂整体负重减少，进而使得蛇形臂更加轻便；三个连杆机构协同动作，实际施力点增多，能够使反向运动更加快捷和灵敏。

（3）本发明的机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂利用上述多个蛇形臂单元的叠加，除了能够实现弯伸缩动作的进一步扩大；还能将不同单元的不同方向的弯曲进行叠加，形成空间内的扭曲和缠绕动作；由于蛇形臂单元的均采用的刚性结构，在模仿弹性结构的扭曲缠绕变形的同时，又避免了弹性结构由于自体刚性差带来承载能力弱问题；该蛇形臂的在伸缩状态以及扭曲缠绕状态的承载能力优于背景技术中的现有蛇形臂的承载能力。

附图说明

图1是本发明实施例一中的机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元的立体图；

图2是图1的竖向剖视图；

图3是本发明实施例一中的机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元的剖视立体图；

图4是图3的I放大视图；

图5是驱动盘、驱动机构、主动杆的连接示意图；

图6是驱动盘的立体图；

图7是驱动机构的结构示意图；

图8是被驱动盘的立体图；

图9是控制线轮、主动线轮的剖视立体图；

图10是本发明机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂的立体图一；

图11是图10的II放大视图；

图12是本发明机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂的立体图二；

图13是图12的III放大视图；

图中：11.被驱动盘、111.被动杆甲、112.被动杆乙、1121.导引线卡乙、113.主动杆、114.导孔、12.驱动盘、121.驱动线、122.主动线轮、1221.控制线轮、1222.短轴、12221.盲孔、1223.弹簧、123.被动线轮、124.驱动块、1241.过孔、1242.导向孔、1251.主动线轮槽、1252.被动线轮槽、1253.驱动块滑槽、12531.导向轴、126.固定线卡、127.导引线卡甲、2.控制线体、3.返程轮、4.套管、5.主控线轮、6.驱动电机、7.固定盘。

实施方式

实施例一：参见图1-9，一种机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元包括2n+1个圆盘、3个控制线；该圆盘包括间隔设置的n+1个被驱动盘1211、n个驱动盘12；n≥1；每个驱动盘12上下两侧均为被驱动盘1211；每个被驱动盘1211均有一个驱动盘12相邻；驱动盘12发出驱使被驱动盘1211，使被驱动盘1211沿着驱动盘12轴向伸缩或者相对驱动盘12倾斜；本实施例中的n=1；

每个驱动盘12设有圆周分布的3个驱动机构；该驱动机构包括闭环的驱动线121、主动线轮122、被动线轮123、驱动块124；驱动线121沿驱动盘12半径方向布置；主动线轮122位于驱动盘12外侧，被动线轮123位于驱动盘12内侧，驱动块124位于两轮之间的驱动块滑槽1253内；驱动线121两端分别绕在主动线轮122、被动线轮123上；驱动线121中部一侧与驱动块124固结，另一侧穿过驱动块124上的过孔1241；主动线轮122同轴固接有控制线轮1221；驱动块124、驱动线121关于驱动盘12的中心横截面上下对称设置，从而使驱动机构能够对称地作用于驱动盘12上下的被驱动盘1211，驱动盘12上、下两侧的轴向受力相互抵消，利于驱动盘12自身的结构稳定；控制线轮1221为主动线轮122转动提供动力；控制线为套管4内设控制线体2的结构，其套管4贯穿整个蛇形臂单元，控制线在驱动盘12处与控制线轮1221靠近的部位无套管4内部控制线体2裸露，该处控制线体2在控制线轮1221上缠绕至少一圈，用于增加驱动摩擦力，缠绕段两侧的控制线套管4与驱动盘12固定连接；控制线体2的抽拉运动带动控制线轮1221转动，控制线轮1221转动后带动主动线轮122一起转动，而后驱动线121绕主动线轮122、被动线轮123绕行，带动驱动块124在驱动盘12上沿半径方向移动；

驱动盘12上下对称设置有3个与驱动机构对应的连杆机构；该连杆机构包括被动杆甲111、被动杆乙112、主动杆113；被动杆甲111一端与驱动盘12铰接，另一端与被动杆乙112铰接；被动杆乙112的另一端与被驱动盘1211球面副连接；主动杆113一端与驱动块124铰接，另一端与被动杆甲111中部铰接；沿半径方向移动的驱动块124通过主动杆113作用于被动杆甲111、被动杆乙112组成的连杆机构；连杆机构实现伸缩动作，从而驱使被驱动盘1211动作；其中被动杆甲111、主动杆113是在驱动盘12纵截面上进行摆动；被驱动盘1211由于与三个被动杆乙112的端部为球面副连接，可以为相对于驱动盘12的伸缩，或者为扭动偏转；

该控制线上连接有牵引其控制线体2在套管4内抽拉的牵拉装置，为控制线体2的抽拉运动提供动力；控制线的动作驱使控制线轮1221转动，为蛇形臂单元动作提供总的动力；蛇形臂单元的动作包括两种，伸缩和偏转；

具体来说，蛇形臂单元伸缩为该蛇形臂单元的控制线同步同速动作，从而使驱动盘12上的三个连杆机构折叠或伸开，使被驱动盘1211靠近或者远离驱动盘12；蛇形臂单元偏转为该蛇形臂单元的控制线相互配合，作不同步的动作；从而使得驱动盘12上的三个连杆机构做不同步的折叠或者伸开，使得蛇形臂单元向一侧偏转； n值越大，伸缩量和偏转量越大；由于该实施例中的驱动块124两侧都是对称的连接连杆机构，实现伸缩和偏转动作的效果倍增；

蛇形臂单元的动作具有双向性；控制线向一端抽拉和向另一端抽拉对于驱动块124的移动方向不同，从而造成连杆机构的伸缩动作不同；如果控制线正向动作可驱使蛇形臂单元外伸或向外偏转时，控制线反向动作可驱使蛇形臂单元回缩或向内偏转；这样可节省动力源的需求数量，进而使得蛇形臂更加轻便。

相对于现有技术来说，本发明的蛇形臂单元能够通过驱使控制线动作，借助驱动机构来控制驱动盘12两侧的连杆机构同时对称动作，实现动作倍增；三个连杆机构的协同动作来实现同轴伸缩或向一侧偏转；随着驱动盘12总数的增多，蛇形臂单元的设置长度变长，该蛇形臂单元的轴向伸缩量、偏转量越大进一步实现倍增效果；蛇形臂单元的构成均为刚性件，结构强度、承载能力均得以保证；本发明的蛇形臂单元不但能够弯曲，还能伸缩，具有更好的自由度。

主动线轮122同轴贯穿有主动轴组件；该主动轴组件包括两个短轴1222、设置在两个短轴1222之间的弹簧1223；弹簧1223水平设置，两端分别与短轴1222内端相接；本实施例为确保弹簧1223与短轴1222连接稳定，短轴1222内端设有供弹簧1223探入的盲孔12221；短轴1222外端超出主动线轮122、控制线轮1221的侧面，与驱动盘12转动配合。这样，按住短轴1222外端可使短轴1222缩回主动线轮122、控制线轮1221内部，再进行安装，安装方便。

被动杆甲111、被动杆乙112均为音叉形状；被动杆甲111的开口端、被动杆乙112的开口端相互铰接，在连杆机构收缩动作时可规避对主动杆113摆动造成干涉，主动杆113在音叉口内可以自由运动。

驱动盘12设有主动线轮槽1251、被动线轮槽1252，主动线轮槽1251用于安装主动线轮122，被动线轮槽1252用于安装被动线轮123；这样，主动线轮122、被动线轮123均能够与驱动盘12建立稳定连接。

驱动块滑槽1253内设有径向设置的导向轴12531；驱动块124中部设有导向孔1242套装在该导向轴12531上形成滑动副；导向轴12531为驱动块124移动提供径向移动的导引，同时对主动杆113的铰接部提供支撑，更稳定地将驱动块124的径向运动转换为连杆机构的伸缩运动。

所述的驱动盘12的主动线轮122处两侧面分别设有固定控制线套管4的固定线卡126，在驱动盘12上还有引导控制线套管4穿过的导引线卡甲127；所述的被驱动盘1211上设有引导控制线套管4的导孔114，所述的被动杆乙112上设有引导控制线套管4的导引线卡乙1121。导引线卡甲127和导引线卡乙1121、导孔114用于对控制线套管4的导引，以避免套管4对蛇形臂单元的动作产生干涉，固定线卡126用于控制线体2裸露段两侧的套管4端的固定，用于保证控制线体2能够对控制线轮1221进行缠绕和驱动。

本实施例的工作过程：

蛇形臂单元的控制线动作，带动控制线轮1221转动；控制线轮1221的转动带动主动线轮122转动；转动的主动线轮122驱使对应的驱动块124径向移动；驱动块124的径向移动通过主动杆113驱使被动杆甲111偏转；被动杆甲111的偏转驱使被动杆乙112进行偏转；被动杆乙112作用于被驱动盘1211，使得被驱动盘1211相对驱动盘12动作；

当蛇形臂单元的所有控制线同步同速动作时，连杆机构折叠或伸开；当蛇形臂单元的所有控制线相互配合，进行不同步动作时，被驱动盘1211相对驱动盘12进行偏转。

控制线的正向动作可驱使蛇形臂单元外伸或向外偏转时，控制线的反向动作可驱使蛇形臂单元回缩或向内偏转。

实施例二，实施例二的技术方案与实施例一的技术方案基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于：本实施例中的n=2，即本实施例中的驱动盘12为2个，被驱动盘1211为3个；与驱动盘12相邻的被驱动盘1211相对该驱动盘12对称设置；最中间位置的被驱动盘1211两侧为两个驱动盘12；因此该最中间位置的被驱动盘1211两侧的驱动盘12相对该被驱动盘1211对称设置，剩余的2个被驱动盘1211同样相对该最中间位置的被驱动盘1211对称设置。又因为两个驱动盘12上的驱动机构受到相同的控制线体2作用，实施例二的蛇形臂单元相对实施例一的蛇形臂单元，伸缩量和弯曲量均得到倍增。

实施例三，参见图10-13，一种机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂，包括M个上述的蛇形臂单元，M≥3；蛇形臂单元首尾相连；相邻蛇形臂单元共用同一个被驱动盘1211；每个蛇形臂单元内的圆盘数量并不一定相等，可根据蛇形臂需要设置各个蛇形臂单元中的圆盘数量，以适应盾构机的检修情况所需；蛇形臂用于安装固定到其他设备上的一端为固定端，另一端为自由端；可以将多个蛇形臂单元伸缩和偏转动作进行叠加，形成更大幅度的伸缩动作以及不同方向的偏转叠加后形成扭曲缠绕的动作，扭曲缠绕的动作能够是用于更特殊的工程工况。

相比于现有技术，本发明的蛇形臂利用机器人利用上述多个蛇形臂单元的叠加，除了能够实现弯伸缩动作的进一步扩大；还能将不同单元的不同方向的弯曲进行叠加，形成空间内的扭曲和缠绕动作；该蛇形臂的同轴伸缩量可达到蛇形臂直径的程度；由于蛇形臂单元的均采用的刚性结构，在模仿弹性结构的扭曲缠绕变形的同时，又避免了弹性结构由于自体刚性差带来承载能力弱问题；该蛇形臂的在伸缩状态以及扭曲缠绕状态的承载能力优于背景技术中的现有蛇形臂的承载能力；

每个蛇形臂单元末端的被驱动盘1211均设有3个径向设置的返程轮3；返程轮3一一对应三个驱动机构；每根控制线体2为闭环结构，可节省了驱动电机6所需数量；控制线套管4与靠近自由端的端部与被驱动盘1211固定连接，控制线体2穿过该被驱动盘1211的控制线体2裸露并绕在返程轮3上；

每根控制线体2的两侧另一端朝向固定端在蛇形臂的若干个驱动盘12、若干个被驱动盘1211内逐步延伸，在固定端设有固定盘7；控制线的套管4另一端部与固定盘7固定连接；在固定盘7上靠近固定端的一面设有牵拉装置，牵拉装置包括主控线轮5及其连接的驱动电机6；控制线的两侧穿过该固定盘7后其控制线体2裸露并绕在该主控线轮5上；驱动电机6通过主控线轮5驱使环形的控制线体2在蛇形臂内的行走的套管4内环形流转；套管4本身具有一定的弹性，可随着蛇形臂单元动作进行柔性变形；套管4内的控制线体2闭环后其总长恒定，可保证驱动电机6的输出能够全部作用于控制线轮1221的转动扭矩，进一步的通过驱动线121带动驱动块124径向移动，进而保证驱动电机6对蛇形臂单元动作的控制力。

蛇形臂末端设有若干相互叠加安装的固定盘7；固定盘7数与蛇形臂单元数相等；驱使相同蛇形臂单元控制线的驱动电机6安装在同一层的固定盘7上。每个固定盘7对应一个蛇形臂单元；相邻固定盘7之间的间距大于主控线轮5的直径，给主控线轮5的安装和绕线提供空间。这样便于分辨驱使各个蛇形臂单元伸缩或多自由度偏转的驱动电机6，以利于对整个蛇形臂进行控制。

Claims (6)

1.一种机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元，其特征在于，包括2n+1个圆盘、3个控制线；该圆盘包括间隔设置的n+1个被驱动盘、n个驱动盘；n≥1；

每个驱动盘设有圆周分布的3个驱动机构；该驱动机构包括闭环的驱动线、主动线轮、被动线轮、驱动块；驱动线沿驱动盘半径方向布置；主动线轮位于驱动盘外侧，被动线轮位于驱动盘内侧，驱动块位于两轮之间的驱动块滑槽内，驱动线两端分别绕在主动线轮、被动线轮上，驱动线中部一侧与驱动块固结，另一侧穿过驱动块上的过孔；主动线轮同轴固接有控制线轮，驱动块、驱动线关于驱动盘的中心横截面上下对称设置；控制线为套管内设控制线体的结构，其套管贯穿整个蛇形臂单元，控制线在驱动盘处与控制线轮靠近的部位无套管内部控制线体裸露，该处控制线体在控制线轮上缠绕至少一圈，缠绕段两侧的控制线套管与驱动盘固定连接；

驱动盘上、下对称设置有3个与驱动机构对应的连杆机构；该连杆机构包括被动杆甲、被动杆乙、主动杆；被动杆甲一端与驱动盘铰接，另一端与被动杆乙铰接；被动杆乙的另一端与被驱动盘球面副连接；主动杆一端与驱动块铰接，另一端与被动杆甲中部铰接；

该控制线上连接有牵引其控制线体在套管内抽拉的牵拉装置。

2.根据权利要求1所述的机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元，其特征在于：驱动盘上的驱动块滑槽的两端分别设有主动线轮槽、被动线轮槽；主动线轮槽用于安装主动线轮，被动线轮槽用于安装被动线轮。

3.根据权利要求2所述的机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元，其特征在于：驱动块滑槽内设有径向设置的导向轴；驱动块中部设有导向孔套装在该导向轴上形成滑动副。

4.根据权利要求1所述的机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂单元，其特征在于：所述的驱动盘的主动线轮处两侧面分别设有固定控制线套管的固定线卡，在驱动盘上还有引导控制线套管穿过的导引线卡甲；所述的被驱动盘上设有引导控制线套管的导孔，所述的被动杆乙上设有引导控制线套管的导引线卡乙。

5.一种机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂，其特征在于：包括若干个权利要求1-3任一所述的蛇形臂单元；蛇形臂单元首尾相连形成蛇形臂；相邻蛇形臂单元共用同一个被驱动盘，蛇形臂用于安装固定到其他设备上的一端为固定端，另一端为自由端。

6.根据权利要求5所述的机器人用多自由度可伸缩性的蛇形臂，其特征在于：每个蛇形臂单元靠近自由端的被驱动盘的表面均设有3个径向设置的返程轮；返程轮一一对应三个驱动机构；

每根控制线均为闭环结构，其套管与靠近自由端的端部与被驱动盘固定连接，控制线穿过该被驱动盘的控制线体裸露并绕在返程轮上；

每根控制线的两侧的另一端朝向固定端在蛇形臂的若干个驱动盘、若干个被驱动盘内逐步延伸，在固定端设有固定盘，控制线的套管端部与固定盘固定连接，

在固定盘上靠近固定端的一面设有牵拉装置，牵拉装置包括主控线轮及其连接的驱动电机，控制线的两侧穿过该固定盘后其控制线体裸露并绕在该主控线轮上。