基于差动绳传动的两自由度共线机械臂关节的制作方法

文档序号:12770915阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于差动绳传动的两自由度共线机械臂关节,其特征在于,包括:

设置于第一机械臂筒段内的驱动装置和两个小导轮,其中,所述两个小导轮活动设置于驱动装置上靠近第二机械臂筒段的一端,第一机械臂筒段和第二机械臂筒段相对设置;

俯仰轴,分别活动设置于所述俯仰轴两端的两个大导轮,所述俯仰轴的两端与所述第一机械臂筒段活动连接,所述两个小导轮分别靠近所述俯仰轴的其中端;

偏航轴和套接杆,所述偏航轴通过所述套接杆与所述俯仰轴成正交套接连接,分别活动设置于所述偏航轴的两端的偏航上盘和偏航下盘,偏航上盘的直径大于偏航下盘的直径,所述偏航轴的两端与所述第二机械臂筒段活动连接,所述偏航上盘与所述第二机械臂筒段固定连接;

第一驱动绳索,所述第一驱动绳索从所述驱动装置中分两端伸出,所述第一驱动绳索的每一端通过所述俯仰轴一端的同一个小导轮、同一个大导轮导向缠绕并固定在所述偏航上盘和偏航下盘上;

第二驱动绳索,所述第二驱动绳索从所述驱动装置中分两端伸出,所述第二驱动绳索每一端分别通过所述俯仰轴另一端的同一个小导轮、同一个大导轮导向缠绕并固定在所述偏航上盘和偏航下盘上,其中,所述驱动装置用于带动第一驱动绳索和第二驱动绳索做同向、反向或差速伸、缩运动。

2.如权利要求1所述的基于差动绳传动的两自由度共线机械臂关节,其特征在于,当所述驱动装置带动第一驱动绳索和第二驱动绳索做同向伸、缩运动时,偏航轴带动第二机械臂筒段绕俯仰轴做俯仰运动。

3.如权利要求1所述的基于差动绳传动的两自由度共线机械臂关节,其特征在于,当驱动装置带动第一驱动绳索和第二驱动绳索做反向伸、缩运动时,第一驱动绳索和第二驱动绳索拉动偏航上盘转动,偏航上盘带动第二机械臂筒段绕偏航轴做偏航运动。

4.如权利要求1所述的基于差动绳传动的两自由度共线机械臂关节,其特征在于,当驱动装置带动第一驱动绳索和第二驱动绳索做差速运动时,偏航上盘带动第二机械臂筒段既做俯仰运动,又做偏航运动。

5.如权利要求1所述的基于差动绳传动的两自由度共线机械臂关节,其特征在于,第一驱动绳索和第二驱动绳索的材质为钢丝绳。

6.如权利要求1所述的基于差动绳传动的两自由度共线机械臂关节,其特征在于,所述驱动装置分别带动第一驱动绳索或第二驱动绳索的两端中的其中一端伸长,另一端收缩,并保证伸长量与收缩量相等。

7.如权利要求1所述的基于差动绳传动的两自由度共线机械臂关节,其特征在于,所述驱动装置包括两组电机减速器、平行设置的三根直线导轨、两根丝杠及四个螺母,其中,每组电机减速器带动一根丝杠转动,每根丝杠分为两段,每段分别加工左旋、右旋螺纹,每段旋螺纹上分别套一个螺母,每个螺母的一端套在其中一根直线导轨上,两根丝杠上分别有一个螺母套在三根直线导轨中的中间同一根直线导轨上,第一驱动绳索的两端分别连接一根丝杠上的两个螺母,第二驱动绳索的两端分别连接另一根丝杠上的两个螺母。

8.如权利要求1所述的基于差动绳传动的两自由度共线机械臂关节,其特征在于,所述丝杠选用普通螺旋丝杠、滚珠丝杠、行星滚柱丝杠或再循环滚柱丝杠。

9.如权利要求1所述的基于差动绳传动的两自由度共线机械臂关节,其特征在于,每个小导轮与其中一个大导轮相靠近。

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