[發(fā)明專利]一種可重配置的主動柔性軟體機械臂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110011175.2
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112847309B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁俊杰;魏任寒;胡佳星;何廣平;狄杰建;趙全亮;趙磊;梁旭
• 申請（專利權(quán)）人: 北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J18/00;B25J9/08
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

1.一種可重配置的主動柔性軟體機械臂，其特征在于：包括柔性機械臂本體，所述柔性機械臂本體包括若干彈性體結(jié)構(gòu)和若干驅(qū)動測控模塊(2)，所述可重配置的主動柔性軟體機械臂的彈性體結(jié)構(gòu)和驅(qū)動測控模塊(2)均采用模塊化設(shè)計，可通過對彈性體結(jié)構(gòu)和驅(qū)動測控模塊(2)的數(shù)量進行重新配置來改變機械臂總體的長度及自由度；

所述可重配置的主動柔性軟體機械臂的驅(qū)動測控模塊(2)同時具備角位移傳感器(10)和扭矩傳感器(7)，可測得力與位置反饋，配合相應(yīng)控制算法，可以實現(xiàn)力的主動柔順控制，使得所述可重配置的主動柔性軟體機械臂同時具備被動柔性和主動柔性控制能力；

所述驅(qū)動測控模塊(2)安裝于所述彈性體結(jié)構(gòu)的上方；所述彈性體結(jié)構(gòu)的頂部固定有安裝板(3)，所述安裝板(3)的上方設(shè)置有柔性連接件，用于與所述驅(qū)動測控模塊(2)連接；

所述驅(qū)動測控模塊(2)包括固定支架(5)、伺服電機(6)和線輪(8)，所述伺服電機(6)和線輪(8)安裝于所述固定支架(5)上，所述伺服電機(6)的輸出軸通過聯(lián)軸器(9)與所述線輪(8)連接，所述柔性連接件纏繞于所述線輪(8)上；所述驅(qū)動測控模塊(2)上還安裝有角位移傳感器(10)以及扭矩傳感器(7)，所述角位移傳感器(10)布置在所述伺服電機(6)的電機軸的末端，且通過所述聯(lián)軸器(9)與所述電機軸相連，所述扭矩傳感器(7)安裝于所述伺服電機(6)與所述線輪(8)之間；

所述彈性體結(jié)構(gòu)采用彈簧(1)，所述彈簧(1)的頂部設(shè)置有環(huán)形的所述安裝板(3)；

所述彈簧(1)的直徑為80mm，線徑為3mm；

所述柔性連接件采用鋼纜(4)，所述安裝板(3)上固定有三根所述鋼纜(4)，三根所述鋼纜(4)沿圓周方向?qū)ΨQ分布，每根所述鋼纜(4)均連接有一個驅(qū)動測控模塊(2)；

三個所述驅(qū)動測控模塊(2)互成60度夾角布置，并固定在一底板上；

所述伺服電機還連接有驅(qū)動器和微控制器；

通過微控制器控制所述伺服電機(6)旋轉(zhuǎn)，帶動線輪(8)轉(zhuǎn)動，從而通過纜繩拉動彈性機械臂本體，使其進行伸縮以及三維空間的彎曲；

所述柔性機械臂本體疊加設(shè)置有多個，且疊加模塊的數(shù)量能夠重新配置；

多個所述柔性機械臂本體的彈性體結(jié)構(gòu)疊加裝配于一起，多個所述柔性機械臂本體的驅(qū)動測控模塊(2)疊加裝配于一起，所述驅(qū)動測控模塊(2)位于所述彈性體結(jié)構(gòu)的上方。