1.液压与仿生肌肉共同驱动的微型机械臂,包括机座、壳体、执行臂、微型编码器、关节、仿生肌肉气囊、进油比例阀、进油接头、高压油管、低压油管和出油比例阀;其特征在于:所述壳体的主体呈内部中空且两端封闭的圆柱状,壳体共有n个,2≤n≤6;n个壳体依次首尾相连,即前一级壳体的后端内侧与后一级壳体的前端内侧构成转动副;第一级壳体的前端与机座固定,最后一级壳体的后端内侧与执行臂的前端内侧构成转动副;相连的两个壳体之间以及最后一级壳体与执行臂之间均设有关节;每个壳体的后端均固定有微型编码器,微型编码器的输入轴与对应壳体转动副位置的铰接轴固定;所述的微型编码器均为绝对型编码器;所述壳体的内腔作为油腔;油腔壁上固定有一个仿生肌肉气囊;壳体的侧面固定有进油接头,进油接头连通进油比例阀的出油口与壳体油腔的进油口,进油比例阀的进油口与高压油管连通;液压泵将油箱里的液压油打入高压油管;
所述的关节包括膨胀油管、复位弹簧和出油接头;所述的膨胀油管设置在相连的两个壳体或最后一级壳体与执行臂之间;膨胀油管的进油口与靠近机座侧的壳体内的油腔出油口连通;所述的出油接头连通膨胀油管的出油口与出油比例阀的进油口;出油比例阀的出油口与低压油管连通,低压油管回油至油箱;相连的壳体的相对面通过对应关节的复位弹簧连接,最后一级壳体与执行臂的相对面通过对应关节的复位弹簧连接。
2.根据权利要求1所述的液压与仿生肌肉共同驱动的微型机械臂,其特征在于:所述的进油接头设置在壳体靠前端位置。
3.根据权利要求1所述的液压与仿生肌肉共同驱动的微型机械臂,其特征在于:所述的出油接头固定在膨胀油管的出油口处。
4.根据权利要求1所述的液压与仿生肌肉共同驱动的微型机械臂,其特征在于:所述的仿生肌肉气囊的材料采用电活性聚合物。
5.根据权利要求1所述的液压与仿生肌肉共同驱动的微型机械臂,其特征在于:所述膨胀油管的进油口所在侧粘在壳体后端面。
6.根据权利要求1所述的液压与仿生肌肉共同驱动的微型机械臂,其特征在于:所述的仿生肌肉气囊、进油比例阀、出油比例阀均由控制器驱动控制,控制器采用型号为STM32F107的单片机;微型编码器与控制器相连。
7.根据权利要求1或6所述的液压与仿生肌肉共同驱动的微型机械臂,其特征在于:所述的进油比例阀和出油比例阀均为派克汉尼汾中国有限公司的VSO系列比例阀。
8.如权利要求1所述的液压与仿生肌肉共同驱动的微型机械臂的驱动方法,其特征在于:该方法具体如下:相连的两个壳体轴线之间的当前夹角及最后一级壳体与执行臂轴线之间的当前夹角分别由一个微型编码器检测;
若某一当前夹角小于对应的预设夹角,则该当前夹角需要增大,对应关节前端的壳体上的进油比例阀打开,高压油管内的液压油进入该壳体的油腔,油腔内液压油压力升高,对应关节的膨胀油管内压力随壳体的油腔内压力的升高而升高,膨胀油管胀大,从而使相连的两个壳体或最后一级壳体与执行臂相对转动;同时,该壳体内的仿生肌肉气囊按100~
300立方毫米每毫秒的膨胀速度膨胀,液压油压力升高的速度加快,使膨胀油管胀大速度加快,从而使相连的两个壳体或最后一级壳体与执行臂相对转动的速度加快;夹角增大到预设夹角时,仿生肌肉气囊按5~15立方毫米每毫秒的收缩速度收缩到膨胀前的状态,高压油管内的液压油进入该壳体油腔的速度与仿生肌肉气囊的收缩速度相等;然后关闭进油比例阀;
若某一当前夹角大于对应的预设夹角,则该当前夹角需要减小,对应关节上的出油比例阀打开,液压油从关节流出到低压油管,关节的膨胀油管内液压油的压力降低,膨胀油管缩小;相连的两个壳体或最后一级壳体与执行臂在复位弹簧的拉动下相对转动,夹角减小;
当夹角减小到预设夹角时,关闭出油比例阀。
9.如权利要求8所述的液压与仿生肌肉共同驱动的微型机械臂的驱动方法,其特征在于:所述的仿生肌肉气囊、进油比例阀、出油比例阀均由控制器驱动控制,微型编码器与控制器相连;将执行臂末端所需到达的位置坐标输入控制器,控制器根据位置坐标计算出各对相连的两个壳体轴线之间的预设夹角及最后一级壳体与执行臂轴线之间的预设夹角;控制器根据微型编码器传回的信号分别记录下各对相连的两个壳体轴线之间的当前夹角及最后一级壳体与执行臂轴线之间的当前夹角。