专利名称：基于齿轮传动的等曲率弯曲机械臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械臂机构，特别是一种基于齿轮传动的等曲率弯曲机械臂。
背景技术：
随着机器人技术的不断成熟与发展，机器人的应用已不仅仅局限于工业领域，越来越多 的机器人被应用于不同的领域如仿人机器人、玩具机器人等。机械臂是其中应用较广的一种 机械结构，但大多数机械臂的结构复杂，且要求具有多个驱动源。而在许多场合对于机械臂 的自由度要求并不十分高，此时再使用具有多自由度及复杂机构的机械臂就会得不偿失。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种等曲率弯曲机械臂，结构简单， 仅需单个驱动源。
为达到上述的墓地，本发明的构思是 它由数个齿轮传动部件串联组成，齿轮传动部件的数量视需要而定。通过单个电机驱动机械 臂可以使得所有的齿轮转动部件运动，由于每个齿轮传动部件都是完全相同的使得每一节的 齿轮传动部件的转动角度都相同，将各个转动角度相叠加便可最终获得所需转动角度。本发 明建立了一个通用的基于齿轮传动的等曲率等曲率弯曲机械臂，能够满足不同的传动要求、 结构简单、价格低廉。
根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案-
一种基于齿轮传动的等曲率弯曲机械臂，包括n根传动轴，n为除零以外的自然数，其 特征在于所述n根传动轴依次通过n-l个万向节串接铰连成机械臂，并通过与n-1个伞齿轮 传动付机构相联接，实现等曲率弯曲传动。
所述n根传动轴依次通过n-1个万向节串接铰连的结构是所述n根传动轴中间任一根 传动轴的两端分别通过一个万向节与相邻两根传动轴铰连。
所述n — l根个伞齿轮传动付的结构是有n-l个传动支架通过n个销钉串接铰连，每一 个传动架上有一个伞齿轮传动付与对应的传动轴传动联接。
所述伞齿轮传动付的结构是 一个大伞齿轮通过与所述销钉过盈或键配合而安装在转动 支架上， 一个与所述大伞齿轮啮合的小伞齿轮，与传动轴过盈或键配合安装在传动轴的一端 部靠近万向节处，大伞齿轮与小伞齿轮中心线的相交点位于该万向节的转动中心处。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质的特点和显著优点本发明采
用n根传动轴通过万向节铰连成机械臂，并与n-1个伞齿轮传动付机构联接，实现等曲率弯
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曲传动。本发明结构简单，所用零件大多完全相同，仅需单个驱动源就可完成所需的等曲率
弯曲传动要求，并且价格低廉。
图l是本发明一个实例的整体结构示意图。 图2是图1的左视图。
图3是图1示例的齿轮传动付结构示意图。 图4是图3的左视图。 图5是图3示例的齿轮付示意图。 图6是图5的左视图。 具体实施方法
技术领域：
本发明的一个优选实例结合
如下参见图l、图2、图3和图4，本基于齿轮传 动的等曲率弯曲机械臂，包括n根传动轴l、 4、 12…，n为除零以外的自然数，所述n根传 动轴l、 4、 12…依次通过n-l个万向节3、 6…串接铰连成机械臂，并通过与n-l个伞齿轮传 动付机构相联接，实现等曲率弯曲传动。
上述n根传动轴l、 4、 12…依次通过n-l个万向节3、 6…串接铰连的结构是所述n根 传动轴中间任一根传动轴(如传动轴4)的两端分别通过一个万向节(如万向节3、 4)与相 邻两根传动轴(如传动轴l、 12)铰连。
上述n—l根个伞齿轮传动付的结构是有n-l个传动支架10、 8…通过n—l只销钉9 串接铰连，每一个传动架(如传动架8)有一个伞齿轮传动付与对应的传动轴(如传动轴4) 传动联接。
参见图3、图4、图5和图6，所述伞齿轮传动付的结构是 一个大伞齿轮(如大伞齿轮 7)通过与所述销钉9过盈或键配合而安装在转动支架(如传动支架8)上， 一个与所述大伞 齿轮啮合的小伞齿轮(如小伞齿轮5)，与传动轴(如传动轴4)过盈或键配合安装在传动轴 (传动轴4)的一端部靠近万向节(如万向节6)处，大伞齿轮7与小伞齿轮5中心线的相交 点位于该万向节6的转动中心处。该传动轴4的另一端连接的万向节3同样有对应的大伞齿 轮11和小伞齿轮2相啮合，其大伞齿轮11通过销钉9安装在相邻的转动支架10上，其小伞 齿轮2安装在相邻的传动轴1上。
权利要求
1.一种基于齿轮传动的等曲率弯曲机械臂，包括n根传动轴，n为除零以外的自然数，其特征在于所述n根传动轴依次通过n-1个万向节串接铰连成机械臂，并通过与n-1个伞齿轮传动付机构相联接，实现等曲率弯曲传动。
2. 根据权利要求1所述的基于齿轮传动的等曲率弯曲机械臂，其特征在于所述n根传动轴依 次通过n-l个万向节串接铰连的结构是所述n根传动轴中间任一根传动轴的两端分别通 过一个万向节与相邻两根传动轴铰连。
3. 根据权利要求1或2所述的基于齿轮传动的等曲率弯曲机械臂，其特征在于所述n—1根 个伞齿轮传动付的结构是有n-l个传动支架通过n个销钉串接铰连，每一个传动架上有 一个伞齿轮传动付与对应的传动轴传动联接。
4. 根据权利要求3所述的基于齿轮传动的等曲率弯曲机械臂，其特征在于所述伞齿轮传动付的结构是 一个大伞齿轮通过与所述销钉过盈或键配合而安装在转动支架上， 一个与所述大伞齿轮啮合的小伞齿 轮，与传动轴过盈或键配合安装在传动轴的一端部靠近万向节处，大伞齿轮与小伞齿轮中心线的相交 点位于该万向节的转动中心处。
全文摘要
本发明涉及一种基于齿轮传动的等曲率弯曲机械臂。它包括n根传动轴，n为除零以外的自然数，n根传动轴通过n-1个万向节串接铰连成机械臂，并通过与n-1个伞齿轮传动副机构相联接，实现等曲率弯曲传动。本发明结构简单，所用零件大多完全相同，仅需单个驱动源就可完成所需等曲率弯曲传动要求。
文档编号B25J18/04GK101664933SQ20091019651
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者唐文彬, 徐子力, 徐解民, 李素平, 军 陈, 陈振华 申请人:上海大学