一种机械臂的动力装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机械臂的动力装置，包括支撑座、至少一个丝杆推力机构和至少一个绳子轮系机构，至少一个丝杆推力机构和至少一个绳子轮系机构分别固定连接在支撑座上，丝杆推力机构包括驱动组件、丝杆组件和螺母组件，螺母组件套合连接在丝杆组件上，丝杆组件的两端分别固定连接在支撑座上，驱动组件连接丝杆组件的一端以驱动丝杆组件旋转；绳子轮系机构包括第一绳子轮系组件和第二绳子轮系组件，第一绳子轮系组件包括第一绳子和第一绳轮，第二绳子轮系组件包括第二绳子和第二绳轮，第一绳子和所述第二绳子分别沿着丝杆组件的方向传动且传动方向相反。本发明专利技术大大减轻了机械臂的质量，实现了机械臂质量轻、负载大的目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能机械臂领域，尤其涉及一种机械臂的动力装置。
技术介绍
现有的机械臂关节的结构大多都是将驱动机构直接放在关节里面，导致关节质量很大，而机械臂的自由度需求越高，所需关节数量就越多，整臂质量也成比例增大。机械臂在执行任务过程中，为克服自身重力所消耗的机械能极大，负载能力很难提升，已成为传统机械臂的设计瓶颈。同时，传统驱动系统大多需采用齿轮减速器或者谐波减速器进行力矩放大，进一步增大了机械臂的质量，且造价昂贵。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
为解决现有的机械臂的驱动机构难以脱离关节、机械臂笨重等技术问题，本专利技术提出一种机械臂的动力装置，实现了大减速及增力目标，取代了传统机械臂的附加减速机构，大大减轻了机械臂的质量，实现了机械臂质量轻、负载大的目标。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术公开了一种机械臂的动力装置，包括支撑座、至少一个丝杆推力机构和至少一个绳子轮系机构，至少一个所述丝杆推力机构和至少一个所述绳子轮系机构分别固定连接在所述支撑座上，其中：所述丝杆推力机构包括驱动组件、丝杆组件和螺母组件，所述螺母组件套合连接在所述丝杆组件上，所述丝杆组件的两端分别固定连接在所述支撑座上，所述驱动组件连接所述丝杆组件的一端以驱动所述丝杆组件旋转；所述绳子轮系机构包括第一绳子轮系组件和第二绳子轮系组件，所述第一绳子轮系组件包括第一绳子和第一绳轮，所述第二绳子轮系组件包括第二绳子和第二绳轮，所述第一绳轮和所述第二绳轮分别设置在所述螺母组件上，所述第一绳子和所述第二绳子的端部分别绕过所述第一绳轮和所述第二绳轮后分别固定在所述支撑座上，其中所述第一绳子和所述第二绳子分别沿着所述丝杆组件的方向传动，且所述第一绳子和所述第二绳子的传动方向相反。优选地，所述第一绳子轮系组件还包括第一绳套单元，所述第一绳套单元包括第一绳套和第一绳套预紧螺栓，所述第一绳子的端部在绕过所述第一绳轮之前先依次穿过所述第一绳套和所述第一绳套预紧螺栓，所述第一绳套的一端端头连接在所述第一绳套预紧螺栓的内孔内，所述第一绳套预紧螺栓连接在所述支撑座的螺栓孔内。优选地，所述第一绳子轮系组件还包括第一紧绳单元，所述第一紧绳单元包括第一紧绳器和第一绳子预紧螺栓，所述第一绳子的端部在绕过所述第一绳轮之后穿过所述第一绳子预紧螺栓后固定连接在所述第一紧绳器上，所述第一绳子预紧螺栓连接在所述支撑座的螺栓孔内，所述第一绳子预紧螺栓的一端端面顶在所述第一紧绳器的一侧。优选地，所述第二绳子轮系组件还包括第二绳套单元，所述第二绳套单元包括第二绳套和第二绳套预紧螺栓，所述第二绳子的端部在绕过所述第二绳轮之前先依次穿过所述第二绳套和所述第二绳套预紧螺栓，所述第二绳套的一端端头连接在所述第二绳套预紧螺栓的内孔内，所述第二绳套预紧螺栓连接在所述支撑座的螺栓孔内。优选地，所述第二绳子轮系组件还包括第二紧绳单元，所述第二紧绳单元包括第二紧绳器和第二绳子预紧螺栓，所述第二绳子的端部在绕过所述第二绳轮之后穿过所述第二绳子预紧螺栓后固定连接在所述第二紧绳器上，所述第二绳子预紧螺栓连接在所述支撑座的螺栓孔内，所述第二绳子预紧螺栓的一端端面顶在所述第二紧绳器的一侧。优选地，所述第二绳子轮系组件还包括第三绳轮，所述第二绳子在依次穿过所述第二绳套和所述第二绳套预紧螺栓之后，先绕过所述第三绳轮后再绕过所述第二绳轮。优选地，所述丝杆推力机构还包括导轨组件，所述导轨组件包括直线导轨和滑块，所述直线导轨固定连接在所述支撑座的侧壁上，所述滑块固定连接在所述螺母组件上以让所述螺母组件可沿所述直线导轨移动。优选地，所述螺母组件包括螺母和连接块，所述连接块固定连接在所述螺母上，所述第一绳轮和所述第二绳轮分别设置在所述连接块上。优选地，所述支撑座包括上圆盘、下圆盘和支撑柱，所述上圆盘和所述下圆盘分别连接在所述支撑柱两端，所述支撑柱为多面柱体，所述支撑柱的每个面对应连接一个所述丝杆推力机构和一个所述绳子轮系机构。优选地，所述机械臂动力装置还包括底座，所述支撑座固定连接在所述底座上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的机械臂的动力装置灵活地将丝杆推力机构与绳子轮系机构结合在一起，一方面实现了大减速以及增力目标，取代了传统机械臂的附加减速机构，大大减轻了机械臂的质量，实现了机械臂质量轻、负载大的目标，并通过绳子驱动机械臂的关节，实现了多组组合可同时集成排布连接在支撑座上，结构紧凑，节省了系统的空间，且负载能力强，能够满足多自由度机械臂的精度及动力需求；另一方面，通过绳子驱动机械臂的关节，实现了机械臂远程集成驱动，每一组丝杆推力机构和绳子轮系机构的组合采用直线式结构，且通过将绳子轮系机构的第一绳轮和第二绳轮分别设置在丝杆推力机构的螺母组件上，使得第一绳子和第二绳子传动方向相反，即螺母组件不论往那边移动均为动力输出形成，实现了关节的正反方向旋转，使得每一组丝杆推力机构和绳子轮系机构的组合均可以独立驱动整个关节进行运动，解决了现有技术中不能独立驱动整个关节进行运动的难题；综合上述特点，本专利技术的结构使得绳驱机构可以应用于刚性机械臂领域。在进一步的方案中，还可以具有以下有益效果：第一绳子的端部固定在第一紧绳器上之前穿过第一绳子预紧螺栓，第一绳子预紧螺栓为第一绳子的端部提供预紧力，能保持第一绳子在正反转过程均保持张紧状态，解决了绳驱机构的回程间隙大、精度低等问题。第一绳子在绕过第一绳轮之前先穿过第一绳套和第一绳套预紧装置，为第一绳子初步提供预紧力，能够更好地固定，进一步解决了绳驱机构的回程间隙大、精度低等问题。第二绳子的端部固定在第二紧绳器上之前穿过第二绳子预紧螺栓，第二绳子预紧螺栓为第二绳子的端部提供预紧力，能保持第二绳子在正反转过程均保持张紧状态，同样解决了绳驱机构的回程间隙大、精度低等问题。第二绳子在绕过第二绳轮之前先穿过第二绳套和第二绳套预紧装置，为第二绳子初步提供预紧力，能够更好地固定，进一步解决了绳驱机构的回程间隙大、精度低等问题。其中，第二绳子轮系组件还包括第三绳轮，使得在第二绳子在绕过第二绳轮之前先绕过第三绳轮进行变更方向，以让第一绳套和第二绳套可以设置在支撑座的同一方向上，便于将关节的绳子引至动力装置上，方便安装。支撑座上通过设置多面柱体的支撑柱，可以对应安装多组由一个丝杆推力机构和一个绳子轮系机构组成的组合，每个组合可以对应独立控制一个关节，从而可以根据机械臂的关节数量来设计支撑座的支撑柱，以实现一个机械臂的动力装置同时对机械臂的多个关节进行控制，让结构更加紧凑，从而节省机械臂整体的空间。附图说明图1是本专利技术优选实施例的机械臂动力装置的剖面示意图；图2是图1中的支撑座的结构示意图；图3是图1中的丝杆推力机构的结构示意图；图4是图1中的绳子轮系机构的结构示意图；图5是图4中的第一紧绳器的机构示意图。具体实施方式下面对照附图并结合优选的实施方式对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术优选实施例公开了一种机械臂动力机构，包括支撑座1、多个丝杆推力机构2、多个绳子轮系机构3和底座4，多个丝杆推力机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械臂的动力装置，其特征在于，包括支撑座、至少一个丝杆推力机构和至少一个绳子轮系机构，至少一个所述丝杆推力机构和至少一个所述绳子轮系机构分别固定连接在所述支撑座上，其中：所述丝杆推力机构包括驱动组件、丝杆组件和螺母组件，所述螺母组件套合连接在所述丝杆组件上，所述丝杆组件的两端分别固定连接在所述支撑座上，所述驱动组件连接所述丝杆组件的一端以驱动所述丝杆组件旋转；所述绳子轮系机构包括第一绳子轮系组件和第二绳子轮系组件，所述第一绳子轮系组件包括第一绳子和第一绳轮，所述第二绳子轮系组件包括第二绳子和第二绳轮，所述第一绳轮和所述第二绳轮分别设置在所述螺母组件上，所述第一绳子和所述第二绳子的端部分别绕过所述第一绳轮和所述第二绳轮后分别固定在所述支撑座上，其中所述第一绳子和所述第二绳子分别沿着所述丝杆组件的方向传动，且所述第一绳子和所述第二绳子的传动方向相反。

【技术特征摘要】
1.一种机械臂的动力装置，其特征在于，包括支撑座、至少一个丝杆推力机构和至少一个绳子轮系机构，至少一个所述丝杆推力机构和至少一个所述绳子轮系机构分别固定连接在所述支撑座上，其中：所述丝杆推力机构包括驱动组件、丝杆组件和螺母组件，所述螺母组件套合连接在所述丝杆组件上，所述丝杆组件的两端分别固定连接在所述支撑座上，所述驱动组件连接所述丝杆组件的一端以驱动所述丝杆组件旋转；所述绳子轮系机构包括第一绳子轮系组件和第二绳子轮系组件，所述第一绳子轮系组件包括第一绳子和第一绳轮，所述第二绳子轮系组件包括第二绳子和第二绳轮，所述第一绳轮和所述第二绳轮分别设置在所述螺母组件上，所述第一绳子和所述第二绳子的端部分别绕过所述第一绳轮和所述第二绳轮后分别固定在所述支撑座上，其中所述第一绳子和所述第二绳子分别沿着所述丝杆组件的方向传动，且所述第一绳子和所述第二绳子的传动方向相反。2.根据权利要求1所述的机械臂的动力装置，其特征在于，所述第一绳子轮系组件还包括第一绳套单元，所述第一绳套单元包括第一绳套和第一绳套预紧螺栓，所述第一绳子的端部在绕过所述第一绳轮之前先依次穿过所述第一绳套和所述第一绳套预紧螺栓，所述第一绳套的一端端头连接在所述第一绳套预紧螺栓的内孔内，所述第一绳套预紧螺栓连接在所述支撑座的螺栓孔内。3.根据权利要求2所述的机械臂的动力装置，其特征在于，所述第一绳子轮系组件还包括第一紧绳单元，所述第一紧绳单元包括第一紧绳器和第一绳子预紧螺栓，所述第一绳子的端部在绕过所述第一绳轮之后穿过所述第一绳子预紧螺栓后固定连接在所述第一紧绳器上，所述第一绳子预紧螺栓连接在所述支撑座的螺栓孔内，所述第一绳子预紧螺栓的一端端面顶在所述第一紧绳器的一侧。4.根据权利要求1所述的机械臂的动力装置，其特征在于，所述第二绳子轮系组件还包括第...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁斌，王学谦，李鹏志，王培明，李郑发，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44