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专利号: 2025100981829
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有柔性和刚度调节能力的伸缩型机械臂结构,其特征在于,包括基座法兰、套筒、第一肌肉管道、第二肌肉管道、第一气动肌肉、第二气动肌肉、管道端盖、滑筒和末端法兰;

第一肌肉管道套有第一气动肌肉,第二肌肉管道套有第二气动肌肉,第一肌肉管道的一端与第二肌肉管道的一端固定连接,第一肌肉管道的另一端固定在基座法兰上,通过管道端盖将第二肌肉管道的另一端与第二气动肌肉的通端连接,第一气动肌肉的通端固定在基座法兰上;

第一肌肉管道和第二肌肉管道设置在套筒内,套筒的一端固定在基座法兰上;滑筒的一端固定在末端法兰上,另一端插入套筒,将滑筒的另一端、第一气动肌肉的堵端和第二气动肌肉的堵端三者固定连接,用于将气动肌肉的轴向运动传递给滑筒,使滑筒进行轴向运动;采用气动肌肉对充的方式进行驱动,使得伸缩两侧均为主动运动,并实现对伸缩臂的轴向刚度进行调控;

气动肌肉包括通端端盖、通端压头、通头、硅胶管、套在硅胶管外部的编织网套、堵头、堵端压头;通头设置有气孔,用于向硅胶管内充入气压;

所述通端压头和所述堵端压头均设置有限位槽,编织网套的两端分别安装在所述通端压头和所述堵端压头的限位槽内,套在硅胶管外部的编织网套用于限制硅胶管的径向膨胀来实现气动肌肉的轴向伸长;

硅胶管的一端通过通头和通端压头互相压紧进行密封,另一端通过堵头和堵端压头互相压紧进行密封;

第一气动肌肉的通端端盖和第一气动肌肉的通头配合将第一气动肌肉的通端固定在基座法兰上;

所述通端压头和所述堵端压头均设置有方孔,所述通头和所述堵头均设置有方轴;通端压头的方孔与通头的方轴进行配合,堵端压头的方孔与堵头的方轴进行配合,用于通端压头与通头之间、堵端压头与堵头之间在旋紧的过程中保持相同的周向运动,只保留作用于压紧的轴向相对运动;

所述通端压头和所述堵端压头均设置有台阶面,所述通头和所述堵头均设置有限位面;在压紧到位时,通端压头的台阶面与通头的限位面接触、堵端压头的台阶面与堵头的限位面接触从而到限位作用。

2.根据权利要求1所述的一种具有柔性和刚度调节能力的伸缩型机械臂结构,其特征在于,第一气动肌肉的通端端盖和第一气动肌肉的通头配合,包括:通头设置有外螺纹,通端端盖设置有对应的螺纹孔,与通头上设置的外螺纹进行配合旋紧。

3.根据权利要求1所述的一种具有柔性和刚度调节能力的伸缩型机械臂结构,其特征在于,所述通端压头和所述堵端压头均设置有咬合槽,用于增加压紧时的摩擦力以及咬合力;和/或所述通端压头和所述堵端压头均设置有平面,便于旋紧;和/或

所述通头和所述堵头均设置有圆弧面,用于增大压紧效果。

4.根据权利要求1所述的一种具有柔性和刚度调节能力的伸缩型机械臂结构,其特征在于,所述气动肌肉还包括堵端端盖和堵端螺母;

所述堵端端盖设置有连接杆,肌肉管道上设置对应的槽位为堵端端盖伸出的连接杆提供运动空间;

将滑筒的另一端、第一气动肌肉的堵端和第二气动肌肉的堵端三者固定连接,包括:将滑筒的另一端、第一气动肌肉的堵端端盖和第二气动肌肉的堵端端盖三者固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种具有柔性和刚度调节能力的伸缩型机械臂结构,其特征在于,所述堵端端盖设置有通孔;所述堵头设置有外螺纹,其外螺纹部分穿过堵端端盖的通孔后使用堵端螺母来固定,避免装配时硅胶管发生不必要的扭转。

6.根据权利要求4所述的一种具有柔性和刚度调节能力的伸缩型机械臂结构,其特征在于,将滑筒的另一端、第一气动肌肉的堵端端盖和第二气动肌肉的堵端端盖三者固定连接,包括:第一气动肌肉的堵端端盖上的连接杆设置有与滑筒连接的第一连接孔,第二气动肌肉的堵端端盖上的连接杆设置有与滑筒连接的第二连接孔;滑筒的另一端也设置有相应的孔位,螺栓依次通过第一连接孔、滑筒的孔和第二连接孔并配合螺母拧紧。

7.根据权利要求2或者5所述的一种具有柔性和刚度调节能力的伸缩型机械臂结构,其特征在于,安装时,所述外螺纹与其对应的螺纹孔之间使用液体生料带进行密封。