本发明涉及机械臂，特别涉及一种可变刚度的柔性臂。
背景技术：
1、在目前的机器人技术领域，尤其是工业机器人和服务型机器人中，机械臂广泛采用刚性金属材料作为结构主体。这些机械臂通常依靠强大的电机驱动和精准的关节控制系统来执行复杂的动作。在工业场景中，硬质机械臂多用于搬运、组装、焊接等工作，具有高刚度、高精度和耐用性。然而，这类机械臂的刚度由其材料本身决定，无法调节其自身的柔性度。为了应对多样的工作需求，有些机械臂在关节处增加了力传感器或利用复杂的控制系统来实现柔性化操作，但整体仍然以硬质结构为主。
2、在医疗、家用机器人等人机协作场景中，也有部分柔性机械臂逐渐被引入，尤其是在康复机器人、辅助设备中，这些柔性机械臂通常采用软材料或气动系统来实现安全的接触和灵活的操作。然而，柔性机械臂的主要问题在于难以在需要时提供足够的支撑力和刚度，导致其应用范围受限。
3、尽管现有的刚性机械臂在工业和自动化领域取得了巨大成功，但仍存在明显的安全隐患和使用局限性。传统的刚性机械臂在工作过程中，若发生意外与人体或其他物体碰撞，可能会导致严重的伤害。此外，刚性材料的机械臂无法根据任务需求进行刚度调节，导致在某些需要柔性操作的场景中表现不佳，如医疗手术或人机协作中。此外，现有的柔性机械臂虽然在安全性上具有一定优势，但无法提供足够的结构支撑力，在需要高刚度的应用场景中无法有效发挥作用。
4、故现有的机械臂在柔性与刚性之间缺乏有效的调节能力，无法同时满足高安全性与高支撑力的需求，制约了其在多领域的应用。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决现有技术中的不足之处，提供一种可变刚度的柔性臂。
2、本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种可变刚度的柔性臂，包括环形外包裹体、导线，环形外包裹体由柔性材料制成，环形外包裹体的两端分别设置有柔性臂端头，环形外包裹体与柔性臂端头共同围合形成填充空间，导线从填充空间中穿过；两端的柔性臂端头之间设有拉绳组件，拉绳组件用于限制两端的柔性臂端头之间的距离；
3、填充空间中填充有颗粒体，其中一个柔性臂端头上设有气管接头；通过气管接头调节填充空间中的真空度以改变板颗粒体之间的挤压力，从而调节柔性臂的刚度。
4、作为优选，所述颗粒体为abs树脂颗粒，所述颗粒体呈球形，颗粒体的直径为1-3毫米。
5、作为优选，所述环形外包裹体为环状气囊；环状气囊包括内环形气囊层和外环形气囊层，内环形气囊层的内侧设有与柔性臂端头相对应的环形连接体；环形连接体与柔性臂端头密封连接。
6、作为优选，所述柔性臂端头上设有内扣环和外扣环，内扣环和外扣环将环形连接体夹紧。
7、作为优选，所述内扣环的材质为聚氨酯。
8、作为优选，所述导线的两端分别设有焊针，焊针从柔性臂端头中穿过，焊针与柔性臂端头之间设有绝缘护套。
9、作为优选，所述拉绳组件包括空心绳、连接于空心绳两端的灌胶头，灌胶头中设有填胶孔，空心绳的端部伸入灌胶头上的填胶孔中，填胶孔中填充有胶水以实现空心绳与灌胶头的连接；空心绳中填充有颗粒体；灌胶头与柔性臂端头相连。
10、作为优选，所述柔性臂端头上设有连接件，连接件通过螺钉与柔性臂端头相连；连接件上设有外螺纹，灌胶头上设有与外螺纹相匹配的内螺纹，灌胶头与连接件之间螺纹配合。
11、作为优选，所述气管接头通过导气管与真空泵相连。
12、作为优选，所述环状气囊在充气后呈纺锤体状。
13、本发明的有益效果是：
14、1、本发明通过对填充空间内真空度的调节，可以有效调节柔性臂的整体刚度，实现柔性臂刚度的无极调节，从而能够满足各种不同场景下对柔性臂的刚度需求，提高了其在多领域中的适用性。
15、2、本发明在对柔性臂进行刚度调节时，只需改变填充空间中的真空度即可，控制方式较为简单；且当填充空间中的真空度发生改变时，柔性臂的刚度也会迅速发生改变，响应速度快。
1.一种可变刚度的柔性臂，其特征在于，包括环形外包裹体、导线，环形外包裹体的两端分别设置有柔性臂端头，环形外包裹体由柔性材料制成，环形外包裹体与柔性臂端头共同围合形成填充空间，导线从填充空间中穿过；两端的柔性臂端头之间设有拉绳组件，拉绳组件用于限制两端的柔性臂端头之间的距离；
2.根据权利要求1所述的一种可变刚度的柔性臂，其特征在于，所述颗粒体为abs树脂颗粒，所述颗粒体呈球形，颗粒体的直径为1-3毫米。
3.根据权利要求1所述的一种可变刚度的柔性臂，其特征在于，所述环形外包裹体为环状气囊；环状气囊包括内环形气囊层和外环形气囊层，内环形气囊层的内侧设有与柔性臂端头相对应的环形连接体；环形连接体与柔性臂端头密封连接。
4.根据权利要求3所述的一种可变刚度的柔性臂，其特征在于，所述柔性臂端头上设有内扣环和外扣环，内扣环和外扣环将环形连接体夹紧。
5.根据权利要求4所述的一种可变刚度的柔性臂，其特征在于，所述内扣环的材质为聚氨酯。
6.根据权利要求1所述的一种可变刚度的柔性臂，其特征在于，所述导线的两端分别设有焊针，焊针从柔性臂端头中穿过，焊针与柔性臂端头之间设有绝缘护套。
7.根据权利要求1所述的一种可变刚度的柔性臂，其特征在于，所述拉绳组件包括空心绳、连接于空心绳两端的灌胶头，灌胶头中设有填胶孔，空心绳的端部伸入灌胶头上的填胶孔中，填胶孔中填充有胶水以实现空心绳与灌胶头的连接；空心绳中填充有颗粒体；灌胶头与柔性臂端头相连。
8.根据权利要求7所述的一种可变刚度的柔性臂，其特征在于，所述柔性臂端头上设有连接件，连接件通过螺钉与柔性臂端头相连；连接件上设有外螺纹，灌胶头上设有与外螺纹相匹配的内螺纹，灌胶头与连接件之间螺纹配合。
9.根据权利要求1所述的一种可变刚度的柔性臂，其特征在于，所述气管接头通过导气管与真空泵相连。
10.根据权利要求3所述的一种可变刚度的柔性臂，其特征在于，所述环状气囊在充气后呈纺锤体状。
