[發明專利]一種線驅動連續體機器人

有效

• 申請號: 202010011834.8
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111168658B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 劉金鑫;楊浙帥;郭艷婕;楊來浩;陳雪峰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J9/10;B25J9/12
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種線驅動連續體機器人，其包括機械臂和驅動裝置，其中，

機械臂包括n個關節段，其中，相鄰關節段之間可偏轉，每個所述關節段包括，

m個金屬圓環，每個所述金屬圓環的上下表面開有多個沉孔以及穿線孔，所述沉孔和穿線孔的圓心均分布在同一圓周上，穿過所述沉孔的合金絲經由用于膠合的膠水固定所述合金絲和金屬圓環，使得相鄰金屬圓環之間具有一個實現偏轉運動的轉動自由度，

多個線束，線束穿過所述穿線孔以傳遞牽拉力到所述金屬圓環以偏轉關節段，

驅動裝置，其包括，

底盤，

驅動支撐架，其底部固定連接所述底盤，其頂部固定連接所述機械臂，

多個驅動模塊，固定于底盤的驅動模塊呈環狀均勻分布于所述驅動支撐架底部的外側，所述驅動模塊連接兩條互成180°布置的線束以施加預定的牽拉力。

2.如權利要求1所述的線驅動連續體機器人，其中，在金屬圓環的上表面布置有2個間隔180°的沉孔，在金屬圓環的下表面也布置有2個間隔180°的沉孔，上、下表面的沉孔的圓心連線互成90°，在相鄰2個間隔90°的沉孔之間均勻布置有3個穿線孔。

3.如權利要求2所述的線驅動連續體機器人，其中，2條所述合金絲穿過2個間隔180°的所述沉孔將相鄰的第一金屬圓環和第二金屬圓環連接，第二金屬圓環的另外2個所述沉孔中也穿過2條所述合金絲將相鄰的第二金屬圓環和第三金屬圓環連接，穿過所述沉孔的合金絲經由用于膠合金屬的膠水固定所述合金絲和金屬圓環，以此往復裝配機械臂。

4.如權利要求1所述的線驅動連續體機器人，其中，所述線束與所述穿線孔之間留有間隙。

5.如權利要求1所述的線驅動連續體機器人，其中，穿過所述穿線孔的線束的末端再通過穿線孔套以固定于關節段，線束與所述穿線孔套過盈配合。

6.如權利要求1所述的線驅動連續體機器人，其中，所述驅動模塊包括，

線軸支撐架，其固定在底盤上，所述線軸支撐架內裝有軸承，

減速電機，其固定在底盤上，

驅動線軸，經由所述軸承支承的驅動線軸連接所述減速電機以驅動旋轉。

7.如權利要求1所述的線驅動連續體機器人，其中，n為3，m不小于3，每個關節段通過4條線束牽拉，所述線束對應的穿線孔間隔90°，六個驅動模塊經由12條線束驅動機械臂。

8.如權利要求1所述的線驅動連續體機器人，其中，所述合金絲包括鎳鈦合金絲。

9.如權利要求1所述的線驅動連續體機器人，其中，所述金屬圓環為空心結構。

10.如權利要求1所述的線驅動連續體機器人，其中，機械臂包括第一關節段、第二關節段和第三關節段，第一關節段通過4條線束牽拉以在空間上兩個相互垂直的自由度上偏轉，第二關節段通過另外4條線束牽拉以在空間上兩個相互垂直的自由度上偏轉，第二關節段相對于第一關節段以機械臂初始法線方向為軸具有22.5°的偏轉，第三關節段通過另外4條線束牽拉以在空間上兩個相互垂直的自由度上偏轉，第三關節段相對于第二關節段以機械臂初始法線方向為軸具有22.5°的偏轉。