[發明專利]可實現纏繞運動的線驅動軟體機械臂

有效

• 申請號: 202110005958.X
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112692822B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 邢志廣;吳建宇;趙建文
• 申請（專利權）人: 威海星空軟體機器人科技有限公司
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B25J18/00
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 孫小棟

本發明涉及一種可實現纏繞運動的線驅動軟體機械臂，其解決了現有連續柔性體纏繞機械臂負載能力不足，纏繞力小，運動精度低，無法實現螺旋升角的控制的技術問題，其包括第二電機座、第一電機、第二電機、轉盤連接板、卷筒、轉盤、彈簧固定板、彈簧和鋼絲繩，轉盤與轉盤連接板轉動連接，第一電機與轉盤連接板連接，第一電機的輸出軸通過傳動機構與轉盤連接，卷筒與第二電機的輸出軸固定連接，彈簧固定板與轉盤連接板固定連接，彈簧固定板設有彈簧連接孔，彈簧的端部固定于彈簧連接孔中；轉盤的周邊設有圓孔，鋼絲繩穿過彈簧的孔道，鋼絲繩的端部與彈簧的末端固定連接，鋼絲繩穿過轉盤的圓孔并纏繞在卷筒上。本發明應用在纏繞式物體抓取、仿生攀爬等領域。

技術領域

本發明涉及軟體機器人技術領域，具體而言，涉及一種可以實現纏繞運動，機械臂本體纏繞形成的圓柱螺旋線曲率和螺旋升角可控的可實現纏繞運動的線驅動軟體機械臂。

背景技術

眾所周知，剛性機器人相對龐大的機械本體，限制其進入微小空間和細長管道的非結構環境中。而軟體機器人依靠其連續性、高柔順性、高自由度的特性，具有較強的環境適應能力，在非規則環境、細長管道和微小空間有著良好應用前景。

在狹小空間內實現非規則物體的抓取和攀附是機器人技術的挑戰，目前軟體機器人學發展已經實現具有柔性特點的連續柔性體纏繞機械臂，主要有以下三類：(1)充氣纏繞機械臂，參考論文L.H.Blumenschein,N.S.Usevitch,B.H.Do,E.W.Hawkes,andA.M.Okamura,“Helical actuation on a soft inflated robot body,”in 2018IEEEInternational Conference on Soft Robotics(RoboSoft),Livorno,Apr.2018-Apr.2018,pp.245–252，(2)類脊柱型纏繞機械臂，參考論文B.Mazzolai et al.,“Octopus-Inspired Soft Arm with Suction Cups for Enhanced Grasping Tasks in ConfinedEnvironments,”Advanced Intelligent Systems,vol.1,no.6,p.1900041,2019,doi:10.1002/aisy.201900041；(3)氣壓驅動型纏繞機械臂，參考論文B.Liao et al.,“SoftRod-Climbing Robot Inspired by Winding Locomotion of Snake,”Soft robotics,vol.7,no.4,pp.500–511,2020,doi:10.1089/soro.2019.0070。

然而，上述三類纏繞機械臂存在以下缺陷：1)負載能力不足，纏繞力小；2)運動精確低；3)更重要地，無法實現螺旋升角的控制。

發明內容

本發明就是為了解決現有連續柔性體纏繞機械臂負載能力不足，纏繞力小，運動精度低，無法實現螺旋升角的控制的技術問題，提供了一種負載能力高、纏繞力大，能夠實現螺旋升角的控制的可實現纏繞運動的線驅動軟體機械臂。