一种波纹管柔性机械臂

本技术涉及一种波纹管柔性机械臂，属于柔性机械臂领域。

背景技术：

1、一般机器人或机械臂多以关节串联结构构建为多关节机器人，每一关节独立驱动，机构尺寸较大、成本较高，难以应用在狭窄空间作业，而象象鼻一样柔性结构的机械臂具有广阔的应用前景，特别是抓取物体具有很大的灵活性，因此许多公司根据象鼻的原理设计代替机械臂的仿生象鼻机械结构。

2、专利zl2020654962.4利用螺纹套管形成线性运动单元构建一种仿生象鼻机械臂，过多的零部件使得该仿象鼻机械臂单元装置存在整体结构偏复杂，难以制成较大长度的柔性机械臂的问题。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于：针对上述存在的问题，提供一种波纹管柔性机械臂，能够通过挠性传动轴的旋转扭转来实现波纹管的伸缩，结构简洁、能够制成较大长度的柔性机械臂。

2、本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种波纹管柔性机械臂，包括至少两个支撑盘和至少一个内齿轮盘，所述支撑盘和内齿轮盘交叉设置，所述支撑盘和内齿轮盘的外周通过波纹管连接，所述支撑盘和内齿轮盘的内部通过挠性传动轴连接，所述挠性传动轴的一端部连接有电机，所述挠性传动轴的中部依次穿过支撑盘和内齿轮盘，所述挠性传动轴可转动的设于支撑盘上，所述挠性传动轴与内齿轮盘通过外齿轮啮合。

4、可供选择的，所述挠性传动轴包括呈正三角形分布的三条；所述挠性传动轴包括扭转轴、连接轴和万向节，所述扭转轴通过万向节与连接轴首尾相接、交叉设置，所述扭转轴一端部连接的连接轴与支撑盘转动连接，所述扭转轴另一端部连接的连接轴与外齿轮固定连接。

5、可供选择的，设于同一支撑盘和/或内齿轮盘内的连接轴之间设有支撑架，所述支撑架包括多个支撑杆，多个所述支撑杆的一端部分别设于不同的扭转轴上，多个所述支撑杆的另一端部通过中心轴连接，所述支撑杆可沿中心轴周向转动的设于中心轴上。

6、可供选择的，三条所述挠性传动轴的端部均通过联轴器连接有电机，所述电机通过底座设于其中一个支撑盘上。

7、可供选择的，所述挠性传动轴为软轴。

8、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

9、1、本实用新型所公开的一种波纹管柔性机械臂，通过固定连接的支撑盘以及互相啮合的内齿轮盘和外齿轮，能够实现外齿轮的周向转动，进而实现挠性传动轴的扭转，使波纹管进行伸缩。

10、2、本实用新型所公开的一种波纹管柔性机械臂，通过挠性传动轴的非同步旋转偏转来实现象鼻的弯曲功能，通过同步旋转偏转实现整体的长度变化；能够模拟大象象鼻抓取物体，具有很大的灵活性。

技术特征：

1.一种波纹管柔性机械臂，其特征在于：包括至少两个支撑盘(1)和至少一个内齿轮盘(2)，所述支撑盘(1)和内齿轮盘(2)交叉设置，所述支撑盘(1)和内齿轮盘(2)的外周通过波纹管(3)连接，所述支撑盘(1)和内齿轮盘(2)的内部通过挠性传动轴(4)连接，所述挠性传动轴(4)的一端部连接有电机，所述挠性传动轴(4)的中部依次穿过支撑盘(1)和内齿轮盘(2)，所述挠性传动轴(4)可转动的设于支撑盘(1)上，所述挠性传动轴(4)与内齿轮盘(2)通过外齿轮(5)啮合。

2.如权利要求1所述的波纹管柔性机械臂，其特征在于：所述挠性传动轴(4)包括呈正三角形分布的三条；所述挠性传动轴(4)包括扭转轴(42)、连接轴(41)和万向节(43)，所述扭转轴(42)通过万向节(43)与连接轴(41)首尾相接、交叉设置，所述扭转轴(42)一端部连接的连接轴(41)与支撑盘(1)转动连接，所述扭转轴(42)另一端部连接的连接轴(41)与外齿轮(5)固定连接。

3.如权利要求1或2所述的波纹管柔性机械臂，其特征在于：设于同一支撑盘(1)和/或内齿轮盘(2)内的连接轴(41)之间设有支撑架(7)，所述支撑架(7)包括多个支撑杆(71)，多个所述支撑杆(71)的一端部分别设于不同的扭转轴(42)上，多个所述支撑杆(71)的另一端部通过中心轴(72)连接，所述支撑杆(71)可沿中心轴(72)周向转动的设于中心轴(72)上。

4.如权利要求2所述的波纹管柔性机械臂，其特征在于：三条所述挠性传动轴(4)的端部均通过联轴器(8)连接有电机，所述电机通过底座(6)设于其中一个支撑盘(1)上。

5.如权利要求1所述的波纹管柔性机械臂，其特征在于：所述挠性传动轴(4)为软轴。

技术总结
本技术公开了一种波纹管柔性机械臂，属于柔性机械臂领域。一种波纹管柔性机械臂，包括至少两个支撑盘和至少一个内齿轮盘，所述支撑盘和内齿轮盘交叉设置，所述支撑盘和内齿轮盘的外周通过波纹管连接，所述支撑盘和内齿轮盘的内部通过挠性传动轴连接，所述挠性传动轴的一端部连接有电机，所述挠性传动轴的中部依次穿过支撑盘和内齿轮盘，所述挠性传动轴可转动的设于支撑盘上，所述挠性传动轴与内齿轮盘通过外齿轮啮合。能够通过挠性传动轴的旋转扭转来实现波纹管的伸缩，结构简洁、能够制成较大长度的柔性机械臂。

技术研发人员：王会中,杜雨轩,王杰,秦宇,杨雨婷,张俊杰
受保护的技术使用者：四川工程职业技术学院
技术研发日：20230216
技术公布日：2024/1/13