[發明專利]一種可蜷縮的蛇形機械臂

有效

• 申請號: 201710350660.6
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107225564B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 李恩;徐大偉;梁自澤;楊國棟;譚民;景奉水
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J9/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種可蜷縮的蛇形機械臂，其特征在于，包括：運動臂、鋼絲驅動機構和旋轉給進機構；

所述旋轉給進機構提供一容置空間；

所述鋼絲驅動機構安裝于所述旋轉給進機構，并連接所述運動臂，所述鋼絲驅動機構可在所述旋轉給進機構的驅動下旋轉，帶動所述運動臂蜷縮放置在所述容置空間內；

所述運動臂包括多個串聯的單元模塊，所述單元模塊包括運動主體模塊和分別連接在運動主體模塊兩端的第一萬向接頭、第二萬向接頭，相鄰單元模塊的萬向接頭之間通過菱形十字軸構成萬向節；

所述旋轉給進機構包括：旋轉機構、環形輔助支架以及固定架，所述旋轉機構和環形輔助支架通過所述固定架相連；

所述固定架包括：相互垂直的固定板和連接板；

所述旋轉機構包括：第一聯軸器和置于所述固定板的精密減速機、旋轉電機，所述第一聯軸器的一端固定精密減速機的輸出軸；

所述環形輔助支架包括：環繞外罩、底盤和第一軸承，所述第一軸承安裝在所述底盤，所述環繞外罩圍成所述容置空間，其側面有開口并固定于所述連接板；

所述鋼絲驅動機構包括：多個鋼絲驅動器；

所述鋼絲驅動機構置于所述旋轉機構和環形輔助支架之間的空間，所述旋轉機構可驅動所述鋼絲驅動機構旋轉，所述容置空間位于所述環形輔助支架；

所述鋼絲驅動機構的一端固定所述第一聯軸器的另一端，其另一端安裝于所述第一軸承并連接所述運動臂，所述運動臂沿所述鋼絲驅動機構的切線方向經所述開口伸出，所述旋轉電機經所述精密減速機和第一聯軸器驅動所述鋼絲驅動機構旋轉，所述運動臂可從所述容置空間伸出或蜷縮至所述容置空間。

2.如權利要求1所述一種可蜷縮的蛇形機械臂，其特征在于，所述鋼絲驅動機構包括：

固定裝置，包括同軸設置的底部固定圓盤和電機固定圓盤；

支撐軸，包括主軸體及其兩端的第一凸軸和第二凸軸，所述主軸體穿過并固定于所述底部固定圓盤和電機固定圓盤，所述第一凸軸固定所述第一聯軸器，所述第二凸軸安裝于所述第一軸承；

多個鋼絲驅動器安裝于所述底部固定圓盤和電機固定圓盤；

鋼絲繩引導架，固定于所述底部固定圓盤的底面并連接所述運動臂；

所述鋼絲驅動器引出的鋼絲繩經所述鋼絲繩引導架引入所述運動臂。

3.如權利要求2所述一種可蜷縮的蛇形機械臂，其特征在于，所述鋼絲驅動器包括：

減速電機，其輸出軸穿過所述電機固定圓盤；

第二聯軸器，一端固定所述減速電機的輸出軸；

軸承座，固定于所述底部固定圓盤；

第二軸承，安裝在所述軸承座；

梯形絲杠，包括梯形螺桿和絲杠螺母，所述梯形螺桿的一端固定在所述聯軸器上，另一端安裝于所述第二軸承，所述絲杠螺母套接在所述梯形螺桿上；

繩索座，套接在所述梯形螺桿上，與所述絲杠螺母連接在一起；

滑軌固定座，一端固定在軸承座上，另一端固定在電機固定圓盤上；

滑軌，固定于所述滑軌固定座；

旁壓式拉力傳感器，固定于所述滑軌固定座的靠近軸承座的位置；

滑塊，固定于所述繩索座底部，套入所述滑軌中；

鋼絲繩由所述繩索座引出，經所述旁壓式拉力傳感器，穿過所述軸承座和底部固定圓盤，引入所述鋼絲繩引導架。

4.如權利要求2所述一種可蜷縮的蛇形機械臂，其特征在于，所述鋼絲繩引導架包括：

鋼絲約束筒，其中部和一端分別有一圓環，所述圓環上開有供鋼絲繩穿過的通孔，另一端與鋼絲轉向架連接；

鋼絲轉向架，包括：兩個相互垂直的第一直板和第二直板和連接兩個直板的加強筋，所述第一直板連接所述鋼絲約束筒，所述第二直板連接所述運動臂；

鋼絲繩從所述鋼絲驅動器引出后，經由所述鋼絲約束筒一端和中部圓環的通孔，連續穿過所述第一直板和第二直板引入運動臂。

5.如權利要求2所述一種可蜷縮的蛇形機械臂，其特征在于，所述鋼絲驅動機構還包括：

外罩，所述鋼絲驅動器置于其中，一端固定在所述底部固定圓盤的側面，中間部位與所述電機固定圓盤的側面固定，另一端開有圓孔，所述支撐軸的第一凸軸從所述圓孔穿過。

6.如權利要求1所述一種可蜷縮的蛇形機械臂，其特征在于，還包括：控制柜。