[發明專利]一種基于承力軟管的柔索傳動機構

在審

• 申請號: 201910000124.2
• 申請日: 2019-01-01
• 公開（公告）號: CN111379834A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 尹猛
• 申請（專利權）人: 尹猛
• 主分類號: F16H7/04
• 分類號: F16H7/04;F16H7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于承力軟管的柔索傳動機構，具體的說是一種通過承力軟管和柔索來傳遞電機運動的機構。包括主動輪、從動輪、電機編碼器、電機、減速器、從動輪編碼器、承力軟管和柔索等，其中主動輪與從動輪分別加工有輪槽且安裝于主動輪安裝座與從動輪安裝座上，主動輪上固定有兩根柔索，兩根柔索按順時針與逆時針不同的方向在輪槽中纏繞后經過主動輪一側的承力軟管擋板后進入承力軟管，柔索經從動輪側的承力軟管擋板后按不同方向纏繞并固定于從動輪。本發明能夠實現遠距離、大轉角和經過運動關節向前的傳動，同時保證柔索柔順纏繞、預緊可靠，具有結構簡單、布局靈活、低成本、高精度、高剛度的優點。

技術領域

本發明涉及柔索傳動機構，具體的說是一種基于承力軟管的柔索傳動機構。

背景技術

柔索傳動機構是一種通過主、從動輪之間有適當預緊的傳動介質來實現撓性摩擦傳動的機構，具有布局靈活、高精度、輕量化等特點，在多種靈巧性精密機電裝置和伺服機構中得到了廣泛的應用。

當傳動距離較遠時，現有的柔索傳動機構主要通過傳動輪的形式來實現，其布局異常復雜，致使系統的制造和維護成本較高。當經過運動關節向前傳遞運動時，傳動輪伴隨關節的運動會影響其傳動精度，因此對于多關節串聯的系統，一般將驅動電機前置于機體上，致使系統變得復雜、輕量化的優點得不到體現。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種基于承力軟管的柔索傳動機構，通過承力軟管可以克服已有柔索傳動機構的缺點，實現運動遠距離與經過運動關節的傳動，通過驅動電機的后置可以使多關節串聯系統更加輕量化。本發明能夠實現遠距離和大轉角的傳動，同時保證柔索柔順纏繞、預緊可靠，具有結構簡單、布局靈活、低成本、高精度、高剛度的優點。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于承力軟管的柔索傳動機構，包括主動輪、承力軟管擋板Ⅰ、主動輪安裝座、從動輪安裝座、從動輪、承力軟管擋板Ⅱ、電機編碼器、電機、減速器、從動輪編碼器、轉向導輪、預緊機構、承力軟管、柔索、拉力傳感器模塊及鎖扣，其中主動輪與從動輪分別加工有輪槽，主動輪上固定有兩根柔索，兩根柔索分別按順時針與逆時針方向在輪槽中纏繞后經過主動輪一側的承力軟管擋板Ⅰ后進入承力軟管內部，柔索經從動輪側的承力軟管擋板Ⅱ后按不同方向纏繞并固定于從動輪。

優選地，所述主動輪固定于減速器的輸出軸上，從動輪通固定于從動輪安裝座的轉軸上，承力軟管擋板Ⅰ與承力軟管擋板Ⅱ可以安裝于主動輪安裝座與從動輪安裝座，也可以與主動輪安裝座或從動輪安裝座設計為一體。

優選地，所述電機編碼器、電機和減速器組裝為一體后安裝于主動輪安裝座，電機編碼器可以反饋主動輪的位置信號實現閉環控制，從動輪編碼器安裝于從動輪安裝座并與從動輪保持同軸心，從動輪編碼器可以反饋主動輪的位置信號，從而實現運動的雙閉環控制。

優選地，所述輪槽與柔索可以為兩組，也可以是多組，通過增加輪槽與柔索的數量可以增大傳動力矩的上限。

優選地，所述轉向導輪安裝于主動輪安裝座或其它構件上，柔索在進入承力軟管前或出承力軟管后可由轉向導輪進行變向，從而實現承力軟管更靈活更合理地布局。

優選地，所述柔索在出承力軟管后繞經拉力傳感器模塊，拉力傳感器模塊可以反饋柔索中的拉力，通過計算可以得到從動輪承受的力矩，實現力矩的閉環控制。

優選地，所述承力軟管中間或兩端安裝有預緊機構，通過調節預緊機構可以實現承力軟管的張緊，從而減小傳動的空回。

優選地，所述柔索具有柔性并能承受拉力，可以是鋼絲繩或尼龍繩，也可以由其他材料制造。

優選地，所述主動輪與從動輪上加工有安裝固定兩根柔索的結構。

優選地，所述承力軟管具有柔性并能承受一定的壓力，可以由矩形金屬條繞制而成，也可以由其它材料經不同的加工工藝制造而成。