电控万向机械臂的制作方法

技术领域

本发明涉及电气自动化设备领域，特别地，涉及一种电控机械臂。

背景技术：

机械臂是目前各种自动化设备中的基本部件，其中，对于作用力较小的机械臂，一般在其各关节处配置驱动电机，以实现机械臂的弯曲；然而该种机械臂在动作时，只能从十分有限的、配置驱动电机的关节处弯曲，各关节之间的连杆部分无法弯折，这在较多空间局限性较大的复杂工况下都难以满足需求，如在狭道空间中就无法工作。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种电控万向机械臂，该电控万向机械臂可以从自身任意部位开始弯曲，以适应广泛地适应各种复杂工况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该电控万向机械臂包括可轴向伸缩的长轴状弹性基体；所述弹性基体外周等距套置有电磁环，所述电磁环包括与所述弹性基体固定的刚性基环，以及周向均布于所述基环内的3个以上的电磁柱，所述电磁柱的轴线与所述弹性基体的轴线平行，且电磁柱的磁化方向沿自身轴线；相邻的所述基环中的电磁柱一一正对，并且同极相斥；各所述基环共同耦合于机械臂控制器，所述机械臂控制器可分别控制各所述基环中的各电磁柱的励磁电流。

作为优选，各所述基环中的电磁柱具有4个，不仅便于安装，并且便于所述弹性基体向任意方向弯曲。

作为优选，所述基体由橡胶构成；进一步地，所述基体由纤维状橡胶束聚合而成，基体的外部则套置有固定所述橡胶束的橡胶皮套；所述电磁环固定于所述橡胶皮套外周；从而使所述基体在轴向方向上易于伸缩，而在径向方向难以形变。

作为优选，所述电磁柱在消除励磁电流后具有剩磁，以使该机械臂在无励磁电流作用下，保持良好的抗弯强度，使机械臂中，非弯曲部分的电磁环所消耗的励磁电流较少，以节约电能。

本发明的有益效果在于：该电控万向机械臂在工作时，若需要使相邻的电磁环之间的基体发生弯曲，则使该相邻的电磁环中，靠近曲率中心的电磁柱的励磁电流明显小于远离曲率中心的电磁柱的励磁电流，则靠近曲率中心的电磁柱之间的斥力远小于远离曲率中心的电磁柱之间的斥力，从而使所述基体在远离曲率中心处的拉伸量大于靠近曲率中心处的拉伸量，以使基体形成弯曲；同时，各相邻电磁环之间的斥力又使得基体各处均处于轴向拉紧状态，即如条形的充气气球，从而确保基体的刚性。

附图说明

图1是本电控万向机械臂的万向机械臂的示意图。

图2是本电控万向机械臂的万向机械臂中，电磁环的一个实施例的正向示意图。

图3是本电控万向机械臂中，相邻两个电磁环之间的基体的弯曲原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

如图1所示，该电控万向机械臂包括可轴向伸缩的长轴状弹性基体1；所述弹性基体1外周等距套置有电磁环2。

所述电磁环2的一个实施例如图2所示，其包括与所述弹性基体1固定的刚性基环21，以及周向均布于所述基环21内的4个电磁柱22，所述电磁柱22的轴线与所述弹性基体1的轴线平行，且电磁柱22的磁化方向沿自身轴线；相邻的所述基环21中的电磁柱22一一正对，并且同极相斥；各所述基环21共同耦合于机械臂控制器（未图示），所述机械臂控制器可分别控制各所述基环21中的各电磁柱22的励磁电流。

上述电控万向机械臂在工作时，若需要使相邻的电磁环2之间的基体1发生弯曲，则使该相邻的电磁环2中，靠近曲率中心的电磁柱22的励磁电流明显小于远离曲率中心的电磁柱的励磁电流；如图3所示，在图3中即令上方的电磁柱22的励磁电流明显小于下方的电磁柱的励磁电流，则靠近曲率中心的电磁柱之间的斥力远小于远离曲率中心的电磁柱之间的斥力，从而使所述基体1在远离曲率中心处的拉伸量大于靠近曲率中心处的拉伸量，图3中即基体1的上侧的拉伸量大于下侧的拉伸量，从而使基体向下弯曲。另一方面，由于各相邻电磁环2之间的斥力又使得基体1各处均处于轴向拉紧状态，即如条形的充气气球，从而确保基体的刚性。这样，该机械臂的端部即可运动至确定的位置，以完成各种工作；需要说明的是，该机械臂只能处理精度要求不高的工作，如抓取体积较大的物件等，但由于该机械臂可以在任意位置形成弯曲，故而可以适应各种复杂的工况，如可以在狭道内工作。

另外，所述基体1可由纤维状橡胶束聚合而成，基体1的外部则套置有固定所述橡胶束的橡胶皮套；所述电磁环2固定于所述橡胶皮套外周；从而使所述基体1在轴向方向上易于伸缩，而在径向方向难以形变。

所述电磁柱22在消除励磁电流后具有剩磁，以使该机械臂在无励磁电流作用下，保持良好的抗弯强度，使机械臂中，非弯曲部分的电磁环2所消耗的励磁电流较少，以节约电能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。