[發明專利]一種基于閉環繩索驅動的超冗余柔性機械臂

有效

• 申請號: 201510629246.X
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN105150193B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 徐文福;劉天亮;牟宗高;梁斌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J17/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 唐致明

1.一種基于閉環繩索驅動的超冗余柔性機械臂，其特征在于：包括驅動模塊、離散臂模塊與若干驅動繩，所述離散臂模塊包括多個串聯的離散臂關節，相鄰的所述離散臂關節通過一離散臂轉軸相互鉸接，且相鄰的所述離散臂轉軸在空間上相互交叉，所述離散臂關節與所述驅動繩一一對應連接，其中，所述驅動繩的兩端與對應的離散臂關節固接，且分列在對應離散臂轉軸的兩側，驅動繩可在所述驅動模塊的驅動下獨立運動，以拉動對應離散臂關節繞離散臂轉軸旋轉，所述離散臂關節之間設置有連接塊；相鄰離散臂關節中的一處與所述連接塊固接，另一處與所述連接塊通過離散臂轉軸鉸接。

2.根據權利要求1所述的基于閉環繩索驅動的超冗余柔性機械臂，其特征在于：相鄰的所述離散臂轉軸在空間上相互垂直。

3.根據權利要求1所述的基于閉環繩索驅動的超冗余柔性機械臂，其特征在于：所述驅動繩固接于所述離散臂關節的尾端。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的基于閉環繩索驅動的超冗余柔性機械臂，其特征在于，包括與所述離散臂模塊串聯的連續臂模塊，以及對應驅動該連續臂模塊的驅動繩，所述連續臂模塊包括多個相互串聯的連續臂段，所述連續臂段包括多個相互串聯的連續臂關節，相鄰的所述連續臂關節通過一連續臂轉軸相互鉸接，且處于同一連續臂段內的所述連續臂轉軸相互平行，處于相鄰連續臂段內的所述連續臂轉軸相互交 叉，所述連續臂關節之間還設有彈簧，所述驅動繩與所述連續臂段一一對應，其兩端與對應連續臂段中遠離所述驅動模塊一端的連續臂關節固接，且分列在對應連續臂轉軸的兩側。

5.根據權利要求4所述的基于閉環繩索驅動的超冗余柔性機械臂，其特征在于：相鄰連續臂段內的所述連續臂轉軸相互垂直。

6.根據權利要求5所述的基于閉環繩索驅動的超冗余柔性機械臂，其特征在于：所述驅動模塊包括伺服電機、絲杠、定滑輪、滑塊、螺母與導軌，其中，所述伺服電機、絲杠、定滑輪、滑塊、螺母及導軌的數量與所述驅動繩數量對應相等，所述絲杠一端與伺服電機的驅動軸連接，另一端與所述螺母螺接，所述滑塊固接在所述螺母上，并可相對所述導軌滑動，所述驅動繩的一端與對應離散臂關節或連續臂關節固接，另一端繞過所述定滑輪后再與同一離散臂關節或連續臂關節固接，所述螺母與驅動繩之間固定連接。

7.根據權利要求6所述的基于閉環繩索驅動的超冗余柔性機械臂，其特征在于，所述驅動模塊包括機架，多個所述驅動繩以及相應的伺服電機、絲杠、定滑輪、滑塊、螺母、導軌并列安裝在同一機架上，多個所述機架上下層疊設置。

8.根據權利要求6所述的基于閉環繩索驅動的超冗余柔性機械臂，其特征在于，所述機械臂模塊包括用于相鄰離散臂關節連接 的連接塊，所述連接塊上設有離散臂轉軸安裝孔，所述離散臂轉軸穿設在所述離散臂轉軸安裝孔內，相鄰所述離散臂關節中的一處與所述連接塊固接，另一處與所述連接塊鉸接。

9.根據權利要求5所述的基于閉環繩索驅動的超冗余柔性機械臂，其特征在于，包括布線圓盤，其設于所述驅動模塊與離散臂模塊之間，沿所述圓盤的周向均勻分布有若干線孔與軟管，其數量與驅動繩的數量對應相等。