基于折纸结构的飞行机械臂及参数优化设计与控制方法

本发明提出一种基于折纸结构的飞行机械臂及参数优化设计与控制方法，飞行机械臂由气囊、多旋翼机构、底座、折纸模块、线绳驱动模块和控制模块组成。折纸模块由多段不同粗细的折纸结构以及安装在其折痕上的多个扭转弹簧组成，折纸结构的半径从机械臂根部到末端依次减小。线绳驱动模块利用三个直流编码电机分别控制三根绳子的缠绕收缩，控制机械臂的弯曲和伸缩；扭转弹簧辅助机械臂展开并提升机械臂的结构稳定性。控制模块根据机械臂逆运动学驱动电机转动。本发明提出参数优化设计方法，可以根据机械臂尺寸、重量、刚度和柔顺性需求，优化折纸结构的半径、层数、扭转弹簧个数和刚度，满足不同作业任务。本发明飞行机械臂具有结构简单、重量轻、柔顺性和安全性高等优点。