一种可弯曲伸长的柔性蛇形臂机械结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112757272A(43)申请公布日2021.05.07(21)申请号201911078926.1(22)申请日2019.11.06(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人钟国梁彭博文窦炜强(51)Int.Cl.B25J9/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图6页(54)发明名称一种可弯曲伸长的柔性蛇形臂机械结构(57)摘要本发明公开了一种可弯曲伸长的柔性蛇形臂机械结构，它由三节组成，总长度为1m，分别命名为第一节、第二节、第三节，每节长度为300mm。其中，第一节包括三根d4×1200mm弹性杆(置于四周)、一根d4×1200mm弹性杆(置于中心)、四个M4六角螺母、圆盘1-1、圆盘1-2以及两个固定架1；同样地，第二节包括三根d4×900mm弹性杆、三个M4六角螺母、圆盘2-1、圆盘2-2以及两个固定架2；第三节包括三根d4×600mm弹性杆、三个M4六角螺母、圆盘3-1、圆盘3-2以及两个固定架3。第一节的每根弹性杆与与本节相应的圆盘通过螺母固结在一起，同时穿过第二节和第三节，最后留出300mm连接底部的控制电机(图中未画出)；同样地，第二节与第三节的结构与第一节类似。通过协同控制底部电机对各弹性杆的推拉作用，利用弹性杆间因电机推拉距离差产生的相互作用，实现蛇形臂柔性弯曲变形。CN112757272ACN112757272A权利要求书1/1页1.一种可弯曲伸长的柔性蛇形臂机械结构，其特征在于：它包括第一节、第二节和第三节指执行机构以及末端驱动机构—电机(未画出)。所述第一节执行机构，包括有四根d4×1200mm的弹性杆、四个M4的六角螺母、两个固定架1以及两个圆盘1-1和1-2。2.如权利要求1所述的圆盘1-1和1-2，其特征在于：它的直径为25mm，厚度为5mm，在圆盘中心设有一直径d4mm的通孔，在圆盘四周每隔120°设有一直径为d4mm的通孔，所述通孔的圆心距中心孔的圆心距离为7.5mm。特别地，所述圆盘1-1上的四个通孔上分别设有一个沉孔螺母孔，深度为2mm。所述圆盘1-1与圆盘1-2距离为300mm。3.如权利要求1所述的d4×1200mm弹性杆，其特征在于：弹性杆头攻有长20mm的外螺纹，所述螺纹尾部有一凸台，用于圆盘1-1的轴向固定。所述固定架1为“三叉星”的形状，厚度为5mm，所述固定架有四个通孔，其分布位置与圆盘1-1和1-2一致。4.如权利要求1所述的一种可弯曲伸长的柔性蛇形臂机械结构第二节执行机构，其特征在于所述第二节执行机构，与第一节类似，它包括圆盘2-1和2-2，两个固定架2，以及三根d4×900mm弹性杆和三个M4六角螺母。5.如权利要求4所述的第二节执行机构，其特征在于：所述圆盘2-1、2-2，其直径均为40mm，内圈布置有四个通孔，其位置与圆盘1-1和1-2一样。外圈布置有相隔120°的三个通孔，通孔圆心与圆盘2-1的圆心相距15mm。特别地，圆盘2-1外圈的三个通孔上设有一深度为2mm的沉头螺母孔。所述圆盘2-1与2-2之间的距离为300mm。6.如权利要求4所述的第二节执行机构，其特征在于：所述三根d4×900mm弹性杆头攻有长20mm的外螺纹，在螺纹尾端设有一凸台，用于圆盘2-1的轴向固定。所述固定架2为“三叉星”的形状，其内圈和外圈的通孔位置与圆盘2-1一样。7.如权利要求1所述的一种可弯曲伸长的柔性蛇形臂机械结构的第三节执行机构，其特征在于：与第一节和第二节类似地，它包括三根d4×600mm弹性杆和三个M4的六角螺纹、圆盘3-1和圆盘3-2以及固定架3。8.如权利要求7所述的第三节执行机构，其特征在于：所述所述圆盘3-1、3-2，其直径为55mm，内圈布置有四个通孔，其位置与圆盘1-1和1-2一样；中圈布置有三个通孔，其位置与圆盘2-1和2-2的外圈位置一样；外圈布置有相隔120°的三个通孔，通孔圆心与圆盘3-1的圆心相距22.5mm，所述通孔均为d4mm。特别地，圆盘3-1外圈的三个通孔上设有一深度为2mm的沉头螺母孔。所述圆盘3-1与3-2之间的距离为300mm。9.如权利要求7所述的第三节执行机构，其特征在于：所述三根d4×600mm弹性杆头攻有长20mm的外螺纹，在螺纹尾端设有一凸台，用于圆盘3-1的轴向固定。所述固定架3为“三叉星”的形状，其内圈和外圈的通孔位置与圆盘3-1和3-2一样。2CN112757272A说明书1/3页一种可弯曲伸长的柔性蛇形臂机械结构技术领域[0001]本发明涉及一种可弯曲伸长的柔性蛇形臂机械结构，特别是涉及应用于救灾抢险、航空发动机维修等狭小位置的可变形柔性探测设备。背景技术[0002]柔性蛇形臂以其长径