本发明涉及机械臂的，特别涉及一种基于形状记忆合金的刚度可实时调控的柔性机械臂。
背景技术：
1、空间站是目前各国航天科技竞逐的重要舞台。近年来，空间站发展呈现结构大型化、功能复杂化和任务多样化等特点，这些特点不可避免地增加了航天员的舱内工作量。为辅助航天员完成重复性工作以及适应空间站长期无人值守的状态，舱内机器人被广泛使用。目前现有舱内机器人大多装备了传统刚性机械臂，但刚性机械臂传统的刚性底层设计导致其顺应性十分有限，既不能与人安全交互，也无法顺应空间站舱内狭小密闭环境，难以在空间站舱内有效工作。而具有连续可变形结构的柔性机械臂，展现出前所未有的顺应性和敏捷性，可服务于空间站舱内的狭小场景，为宇航员提供更加舒适的生活和工作环境。但由于制造材料柔软，软体机械臂易出现载荷能力不足的问题。
2、为解决上述问题，刚度调控策略被提出。例如：利用介电弹性体提高载荷能力，但同时存在着由于其驱动需要的高电压，导致容易受到电击穿，从而影响交互安全的问题；将弹性材料与低熔点合金结合起来克服了高压难题，却由于低熔点合金的机械性能可能会因与封装材料的反应而改变，导致封装质量下降和潜在的材料渗透；形状记忆聚合物所需的驱动电压低且难泄露，但同时存在着长时间暴露于外部导致产生疲劳及不可逆的塑性变形；利用颗粒阻塞进行刚度调控，提升机械臂结构刚度的同时，表面刚度也相应提升，同样无法满足空间站舱内柔顺交互的需求。
3、空间站舱内的复杂环境对柔性臂的刚度调控具有更精细的要求，例如中国专利公告号cn116038679a专利提供的一种基于记忆合金与气动人工肌肉耦合的柔性机械臂，该方法只能以形状记忆合金作为中心杆调控轴向刚度，难以在空间站舱内有效工作。因此，为满足空间站舱内的操作需求，亟须研制一款能连续灵活调控刚度，使结构刚度能满足载荷需求的同时，能保持原有柔顺交互能力的柔性臂。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于形状记忆合金的刚度可实时调控的柔性机械臂，在解决在特定条件下柔性臂结构刚度不足或在提升结构刚度过后接触刚度过高的问题的基础上，实现柔性臂的局部刚度实时调控，提高柔性臂的环境适应能力与灵活性以适应空间站舱内工作环境的目的。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于形状记忆合金的刚度可实时调控的柔性机械臂，包括固定板、气动执行器和可调刚度限制层；两块所述固定板之间连接有多个所述气动执行器；多个所述气动执行器呈周向排列布置，多个所述气动执行器上均分别设有所述可调刚度限制层；所述可调刚度限制层包括柔性基板、以及设于所述柔性基板上的形变单元；所述形变单元包括流体通道和形状记忆合金；所述流体通道内填充有液态金属；所述形状记忆合金连接有两条所述流体通道，且所述形状记忆合金与两条所述流体通道内的所述液态金属接触；所述柔性机械臂用于控制所述液态金属的通电状态，并以此控制所述形状记忆合金进行形变提升刚度。
3、在其中一个实施例中，所述形状记忆合金相对于所述柔性机械臂的轴向呈横向布置。
4、在其中一个实施例中，所述形状记忆合金的延伸布置方向与所述柔性机械臂的轴向方向一致。
5、在其中一个实施例中，在一个所述形变单元内，多条所述形状记忆合金平行分离布置，相邻所述形状记忆合金之间连接有横向流道，所述横向流道内填充有液态金属与所述形状记忆合金接触。
6、在其中一个实施例中，所述形状记忆合金呈环状。
7、在其中一个实施例中，所述柔性基板上设有多个所述形变单元，多个所述形变单元沿所述柔性机械臂的轴向方向分离排列布置。
8、在其中一个实施例中，多个所述形变单元的两条所述流体通道均分别设于所述柔性基板长度方向的两侧。
9、在其中一个实施例中，所述流体通道连接有导电触点，所述导电触点设于所述气动执行器的端部。
10、在其中一个实施例中，所述气动执行器的进气端、以及所述导电触点均设于所述柔性机械臂的同一端，且所述柔性机械臂的该端设有基座，所述基座与所述固定板连接，所述基座与所述可调刚度限制层连接固定。
11、在其中一个实施例中，所述固定板为两块以上，多个所述气动执行器均固定于多块所述固定板上。
12、本发明的有益效果如下：
13、本发明是一种基于形状记忆合金的刚度可实时调控的柔性机械臂，通过形状记忆合金与柔性机械臂臂的有机融合，以及设计可调刚度限制层的柔性电路排布，解决在特定条件下软体机器人结构刚度不足或在提升结构刚度过后接触刚度过高的问题，实现柔性臂的局部刚度实时调控。
1.一种基于形状记忆合金的刚度可实时调控的柔性机械臂，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的柔性机械臂，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，
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8.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的柔性机械臂，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，
