[發明專利]通過繩體和滑輪組實現的并聯差分機械機構

在審

• 申請號: 202010710153.0
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111872930A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 黃強;劉華欣;張志;王海超;余張國;陳學超;曲道奎
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J17/00;B62D57/032
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 李林

本發明提供一種通過繩體和滑輪組實現的并聯差分機械機構，具有通過十字軸連接而能夠相互運動的上體與下體，上體與十字軸的X向軸可轉動地連接，在十字軸的X向軸與Y向軸之間設有依次垂直嚙合連接的第一大滑輪、第二大滑輪、第三大滑輪以及第一小滑輪、第二小滑輪、第三小滑輪，通過在大、小滑輪組上分別饒設繩體，即可憑借兩條繩體的正反運動及速度對比，形成下體相對于十字軸的X向軸與Y向軸的不同方向運動。

技術領域

本發明涉及腿足式智能仿人機器的機械結構設計領域，是一種通過繩體和滑輪組實現的并聯差分機械機構，用于腿足式智能仿人機器的末端關節。

背景技術

隨著機器人技術的發展，腿足式智能仿人機器也得到了快速的發展，但大多腿足式智能仿人機器的機械結構還是使用的傳統的機械方式，即動力輸入端(電機)和動力輸出端(減速器)就在本動力控制的關節內部，稍好的會把動力輸入端(電機)通過皮帶平移出來。

傳統的機械結構用于機器人的末端關節，會出現三個問題：

1、末端關節重量大；

2、末端關節的慣量大；

3、不利于電控的控制，運動誤差會變大。

發明內容

本發明的目的是提供一種通過繩體和滑輪組實現的并聯差分機械機構，解決傳統機械結構的上述三個問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種通過繩體和滑輪組實現的并聯差分機械機構，其特征在于，具有通過十字軸連接而能夠相互運動的上體與下體，所述十字軸具有相互垂直的X向軸與Y向軸；

上體與十字軸的X向軸可轉動地連接，十字軸的Y向軸兩端與下體可轉動地連接；

在十字軸的Y向軸的其中一端可轉動地連接一個第一大滑輪與一個第一小滑輪；圍繞十字軸的X向軸設有一個第二大滑輪與一個第二小滑輪，所述第二大滑輪與第二小滑輪均固定在上體上；在十字軸的Y向軸的另一端可轉動地連接一個第三大滑輪與一個第三小滑輪；其中，所述第一大滑輪、第二大滑輪、第三大滑輪、第一小滑輪、第二小滑輪以及第三小滑輪在輪緣均設有輪槽，所述第一大滑輪、第二大滑輪與第三大滑輪依次嚙合連接，第一小滑輪、第二小滑輪以及第三小滑輪依次嚙合連接；

帶第一繩頭和第一繩尾的繩體依次繞過第一大滑輪、第二大滑輪以及第三大滑輪，并與第二大滑輪形成固定連接；帶第二繩頭和第二繩尾的繩體依次繞過第一小滑輪、第二小滑輪以及第三小滑輪，并與第二小滑輪形成固定連接；

所述第一繩頭與第一繩尾與固定在上體上的一個遠端動力部件形成動力連接；所述第二繩頭與第二繩尾與固定在上體上的另一個遠端動力部件形成動力連接。

所述的通過繩體和滑輪組實現的并聯差分機械機構，其中，所述第一繩頭向下延伸，先在第一大滑輪的下半圓走繩，再沿著第二大滑輪的上半圓走繩，并且在第二大滑輪的半程走繩位置用壓塊將繩體固定在第二大滑輪上，然后沿著第三大滑輪的下半圓走繩，最后向上延伸至所述第一繩尾；

所述第二繩頭向下延伸，先在第一小滑輪的下半圓走繩，再沿著第二小滑輪的上半圓走繩，并且在第二小滑輪的半程走繩位置用另一壓塊將繩體固定在第二小滑輪上，然后沿著第三小滑輪的下半圓走繩，最后向上延伸至所述第二繩尾。

所述的通過繩體和滑輪組實現的并聯差分機械機構，其中，所述繩體通過壓塊與第二大滑輪、第二小滑輪分別形成固定連接。

所述的通過繩體和滑輪組實現的并聯差分機械機構，其中，所述壓塊呈U形，開有一個與繩體直徑大小接近的孔，所述繩體穿在孔中間，憑借螺絲將壓塊開口夾緊地固定在各滑輪的卡槽內。