[發明專利]一種基于張拉結構的腱驅仿生腕部關節

有效

• 申請號: 202111597230.7
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN113977626B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 謝雄敦;江德智;溫志慶
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超

1.一種基于張拉結構的腱驅仿生腕部關節，包括固定座（1）、活動部（2）和用于驅動所述活動部（2）擺動的驅動裝置（3），其特征在于，還包括至少兩個彈力腱繩組（4）；

所述活動部（2）包括活動部主體（5）和兩個驅動輪（6）；兩個所述驅動輪（6）的中心軸均沿左右方向延伸，兩個所述驅動輪（6）分別與所述活動部主體（5）的左右兩側樞軸連接且樞接軸沿前后方向延伸；

所述活動部（2）的前后兩側各設置有至少一個所述彈力腱繩組（4）；每個所述彈力腱繩組（4）包括兩根彈力腱繩（401），兩根所述彈力腱繩（401）的一端與所述固定座（1）固定連接，兩根所述彈力腱繩（401）的另一端分別與兩個所述驅動輪（6）固定連接；

所述驅動裝置（3）包括兩個電機（301）和一根封閉的驅動腱繩（302），所述驅動腱繩（302）依次從后往前地繞過第一個所述驅動輪（6）、繞過第一個所述電機（301）的輸出端、從后往前地繞過第二個所述驅動輪（6）、繞過第二個所述電機（301）的輸出端。

2.根據權利要求1所述的基于張拉結構的腱驅仿生腕部關節，其特征在于，所述活動部主體（5）包括兩個上下分布的第一連接件（501）；所述活動部（2）還包括兩個第二連接件（7）；其中一個所述第二連接件（7）的上下兩端分別與兩個所述第一連接件（501）的右端樞軸連接，另一個所述第二連接件（7）的上下兩端分別與兩個所述第一連接件（501）的左端樞軸連接，兩個所述第一連接件（501）和兩個所述第二連接件（7）組成平行四邊形連桿結構；兩個所述驅動輪（6）分別與兩個所述第二連接件（7）固定連接。

3.根據權利要求2所述的基于張拉結構的腱驅仿生腕部關節，其特征在于，所述活動部主體（5）還包括至少一個第三連接件（502），所述第三連接件（502）與所述第二連接件（7）平行，且所述第三連接件（502）的上下兩端分別與兩個所述第一連接件（501）的中部樞軸連接。

4.根據權利要求1所述的基于張拉結構的腱驅仿生腕部關節，其特征在于，所述驅動輪（6）包括驅動輪主體（601）和與所述驅動輪主體（601）同軸固定設置的輪軸（602），所述輪軸（602）設置在所述驅動輪主體（601）和所述活動部主體（5）之間；所述彈力腱繩（401）與所述輪軸（602）固定連接。

5.根據權利要求4所述的基于張拉結構的腱驅仿生腕部關節，其特征在于，所述輪軸（602）上可轉動地套設有一個旋轉支架（8），所述旋轉支架（8）上設置有用于對所述彈力腱繩（401）導向的第一導向輪（9）。

6.根據權利要求5所述的基于張拉結構的腱驅仿生腕部關節，其特征在于，對于每根與所述輪軸（602）連接的所述彈力腱繩（401），相應的所述旋轉支架（8）上均對應地設置有兩個所述第一導向輪（9），且兩個所述第一導向輪（9）夾住所述彈力腱繩（401）。

7.根據權利要求6所述的基于張拉結構的腱驅仿生腕部關節，其特征在于，所述第一導向輪（9）的旋轉軸（901）朝遠離所述活動部（2）的方向傾斜延伸。

8.根據權利要求1所述的基于張拉結構的腱驅仿生腕部關節，其特征在于，所述活動部（2）的前后兩側各設置有兩個所述彈力腱繩組（4）。

9.根據權利要求1所述的基于張拉結構的腱驅仿生腕部關節，其特征在于，所述彈力腱繩（401）的預張緊力可調。

10.根據權利要求1所述的基于張拉結構的腱驅仿生腕部關節，其特征在于，所述驅動裝置（3）還包括四個第二導向輪（303），其中兩個所述第二導向輪（303）分別設置在其中一個所述驅動輪（6）前后側的正下方，另外兩個所述第二導向輪（303）分別設置在另一個所述驅動輪（6）前后側的正下方；

所述驅動腱繩（302）從后往前地繞過第一個所述驅動輪（6）后經第一個所述第二導向輪（303）的導向后延伸至第一個所述電機（301）的輸出端，繞過第一個所述電機（301）的輸出端后經過第二個所述第二導向輪（303）的導向后延伸至第二個所述驅動輪（6），繞過第二個所述驅動輪（6）后經過第三個所述第二導向輪（303）的導向后延伸至第二個所述電機（301）的輸出端，繞過第二個所述電機（301）的輸出端后經過第四個所述第二導向輪（303）的導向后延伸至第一個所述驅動輪（6）。