[發明專利]一種基于旋轉式快換機構的繩驅機器人

有效

• 申請號: 202110375739.0
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN112959313B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 牟宗高;張魯楊;賈利慧;劉力源;黃雪梅;李玉勝
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J9/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于旋轉式快換機構的繩驅機器人，其特征在于：包括旋轉快換式機構、柔性機械臂桿件組、角度傳感器組、拉力傳感器組；旋轉式快換機構包括旋轉機架組、電機傳動組、導繩滑輪組；旋轉機架組包括旋轉固定圓盤、旋轉主軸、主軸軸承座、基座平臺、旋轉擺動桿、電機支撐桿、柔性機械臂桿件組固定法蘭座；電機傳動組包括電機、聯軸器、絲杠、旋轉約束桿、絲杠穩定連接器；導繩滑輪組包括繩索換向滑輪、繩索牽引滑輪、繩索；柔性機械臂桿件組包括臂桿、萬向節；角度傳感器組包括旋轉編碼器、旋轉編碼器支架；拉力傳感器組包括拉力傳感器、傳感器滑輪連接螺紋帽；旋轉固定圓盤、主軸軸承座、電機支撐桿和柔性機械臂桿件組固定法蘭座固定在基座平臺上，且始終保持靜止狀態；柔性機械臂桿件組以多組臂桿-萬向節的順序串聯起來并固定在柔性機械臂桿件組固定法蘭座上；旋轉主軸依次穿過旋轉擺動桿、主軸軸承座和旋轉固定圓盤的對應安裝孔，旋轉約束桿一端穿過絲杠穩定連接器固定在旋轉擺動桿上，另一端固定在旋轉圓盤的安裝孔；電機軸端通過螺紋連接到旋轉擺動桿上，電機后端搭在電機支撐桿上，電機的轉軸通過聯軸器和絲杠無螺紋端固定；絲杠通過絲杠穩定連接器與旋轉約束桿連接，絲杠有螺紋端不接觸旋轉固定圓盤；拉力傳感器組一端固定在基座平臺，另一端連接導繩滑輪組；旋轉編碼器支架固定在臂桿一端，旋轉編碼器固定在旋轉編碼器支架上；所述的旋轉擺動桿固定安裝有兩個電機傳動組，旋轉主軸沒有平移運動，只有旋轉運動，旋轉擺動桿可繞旋轉主軸帶動電機傳動組繞旋轉主軸轉動；當旋轉約束桿從旋轉固定圓盤的安裝孔一側脫出時，旋轉擺動桿的轉動將帶動電機傳動組的位置變化，增大旋轉式快換機構內部零件的更換空間。

2.根據權利要求1所述的基于旋轉式快換機構的繩驅機器人，其特征在于：旋轉約束桿固定安裝時通過旋轉固定圓盤的安裝孔將旋轉固定圓盤和旋轉擺動桿的周向約束起來，使電機傳動組和旋轉擺動桿與旋轉機架組保持相對靜止狀態。

3.根據權利要求1所述的基于旋轉式快換機構的繩驅機器人，其特征在于：所述的電機傳動組均固定安裝有一個絲杠穩定連接器，絲杠穩定連接器連接一個繩索牽引滑輪，通過繩索牽引滑輪將繩索拉緊，并使繩索可相對旋轉機架組做往復直線運動，繩索一端與拉力傳感器相連，然后依次繞過繩索換向滑輪和繩索牽引滑輪，再穿過旋轉固定圓盤的繩孔與柔性機械臂桿件組相連，拉力傳感器實時檢測繩索的拉力。

4.根據權利要求1所述的基于旋轉式快換機構的繩驅機器人，其特征在于：所述的絲杠穩定連接器的繩索牽引滑輪可隨絲杠做平移運動，安裝在基座平臺上的繩索換向滑輪固定不動；繩索牽引滑輪與基座平臺上的繩索換向滑輪一一對應，導繩滑輪組的繩索牽引滑輪與繩索換向滑輪始終保持在同一個平面內，約束繩索的走向。

5.根據權利要求1所述的基于旋轉式快換機構的繩驅機器人，其特征在于：柔性機械臂桿件組通過螺紋連接固定在柔性機械臂桿件組固定法蘭座上，柔性機械臂桿件組由萬向節和臂桿構成，在萬向節處通過階梯軸外接旋轉編碼器，實時檢測萬向節的轉動角度。