本发明涉及一种恒力单元构型，具体涉及一种无滚筒及排线机构的恒力单元构型，属于机器人领域。
背景技术：
小型恒力单元属于并联机器人领域，设计极简小型恒力单元模块是对并联绳驱动机器人的驱动部分进行模块化设计。恒力单元在微低重力模拟领域、大范围运动跟踪领域、物料搬运、工业加工、虚拟现实和体育训练等领域具有广泛的应用。通常绳驱动模块具有滚筒及排线机构，滚筒及排线机构可以使卷筒上的绳紧密排列，避免绳与绳之间互相缠绕，然而此设计机械机构复杂，不利于控制单元输出恒力。
技术实现要素：
本发明为解决现有各种恒力单元中为了实现在张紧和释放过程中后续的绳索不会压到前面的绳索而附加的滚筒和排线机构所导致其机械结构复杂、设计难度大、制造成本高和可靠性低的问题，进而提出一种无滚筒及排线机构的恒力单元构型。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括卷筒机构、第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮、第一支架、第二支架、绳索和底座板，底座板是长方形板体，所述卷筒机构安装在底座板一端的上表面上，第一支架和第二支架并排安装在底座板另一端的上表面上，第二定滑轮和第三定滑轮并排安装在第一支架上，第一定滑轮安装在第二支架上，绳索的起始端与所述卷筒机构连接，绳索的末端依次绕过第三定滑轮、第二定滑轮、第一定滑轮。
进一步的，所述卷筒机构包括电机、卷筒和卷筒支架，卷筒支架安装底座板一端的上表面上，卷筒安装在卷筒支架上，卷筒的一端与电机的转动轴连接。
进一步的，卷筒的另一端安装有编码器。
进一步的，本发明还包括绳力传感器，绳力传感器安装在第一支架上，且绳力传感器的传感器探头位于第二定滑轮与第三定滑轮之间。
进一步的，底座板的上表面均布设有多个安装孔。
本发明的有益效果是：本发明的结构简单，完全采用定滑轮组和卷筒实现了绳索的顺序缠绕。这可以简化恒力单元，省去复杂的滚筒和排线机构，使恒力单元的整体尺寸更小；同时使用定滑轮组，使恒力单元具备自动适应出绳角度的能力。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的俯视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种无滚筒及排线机构的恒力单元构型包括卷筒机构、第一定滑轮1、第二定滑轮2、第三定滑轮3、第一支架4、第二支架5、绳索6和底座板7，底座板7是长方形板体，所述卷筒机构安装在底座板7一端的上表面上，第一支架4和第二支架5并排安装在底座板7另一端的上表面上，第二定滑轮2和第三定滑轮3并排安装在第一支架4上，第一定滑轮1安装在第二支架5上，绳索6的起始端与所述卷筒机构连接，绳索6的末端依次绕过第三定滑轮3、第二定滑轮2、第一定滑轮1。
第一定滑轮1除具有被动转动功能外，还能够相对支座转动，使恒力单元具备自动适应出绳角度的能力，这保证绳索在进出该机构时绳索相对于卷筒的位置基本不受绳索末端运动物体运动的影响。定滑轮2和定滑轮3仅具有改变绳索方向的功能。在第二定滑轮2和第三定滑轮3之间安装有绳力传感器。电机驱动卷筒旋转收放绳索，卷筒另一端的编码器用于测量转筒位置，估算绳索缠绕长度。
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种无滚筒及排线机构的恒力单元构型的卷筒机构包括电机8、卷筒9和卷筒支架10，卷筒支架10安装底座板7一端的上表面上，卷筒9安装在卷筒支架10上，卷筒9的一端与电机8的转动轴连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种无滚筒及排线机构的恒力单元构型的卷筒9的另一端安装有编码器。编码器用于测量卷筒9的位置，估算绳索6的缠绕长度。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种无滚筒及排线机构的恒力单元构型还包括绳力传感器11，绳力传感器11安装在第一支架4上，且绳力传感器11的传感器探头位于第二定滑轮2与第三定滑轮3之间。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种无滚筒及排线机构的恒力单元构型的底座板7的上表面均布设有多个安装孔7-1。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理
绳索6的起始固定在卷筒9上，且靠近编码器一侧，绳索6的末端经过第三定滑轮3、绳力传感器11、第二定滑轮2后，通过第一定滑轮1出线，此时绳索6与卷筒9轴线之间具有小于90度的初始角度，如图2中位置a所示，电机8带动卷筒9转动，绳索6被卷在卷筒9上，由于绳索6与卷筒9轴线之间具有一定的初始角度，使得后续被卷到卷筒9上的绳索6依次远离编码器，后续的绳索6不会压到前面的绳索6，如图2中位置b所示，此时绳索6与卷筒9轴线之间的角度为90度，电机8继续驱动卷筒9转动，后续的绳索6会挤压前面的绳索6，使绳索6依次缠绕在卷筒9上，此时绳索6会挤压前面的绳索6，至此绳索位置如图2中位置c所示。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。