[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

公開了一種線驅動連續體機器人，其中，機械臂包括n個關節段，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，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，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。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，特別是一種線驅動連續體機器人。

背景技術

隨著民航事業的高速發展，對航空發動機的維護和檢修工作也有了更高的要求。為了更高效和精準的完成航空發動機的檢修任務，快速發現問題，防止意外發生，需要設計一種發動機故障檢測機器人，可以實現發動機故障檢測任務。由于作業空間環境狹窄并且存在諸多限制，傳統的由剛性構件組成的連桿機構型機器人難以完成這類任務，這也成為上述應用領域機器人發展的一個技術瓶頸，迫切需要研究新型的機器人用于解決相關問題。

在背景技術部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發明背景的理解，因此可能包含不構成本領域普通技術人員公知的現有技術的信息。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了線驅動連續體機器人，驅動模塊通過鋼絲繩線束向機械臂傳遞動力，驅動機械臂柔性彎曲。本發明可以搭載在不同的移動裝置上，如AGV巡航機器人，工業機器人等，能適應多種空間運動。本發明的目的是通過以下技術方案予以實現。

一種線驅動連續體機器人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。

所述的線驅動連續體機器人中，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。

所述的線驅動連續體機器人中，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。

所述的線驅動連續體機器人中，所述線束與所述穿線孔之間留有間隙。

所述的線驅動連續體機器人中，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。

所述的線驅動連續體機器人中，所述驅動模塊包括，

所述線軸支撐架，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。