A wheel type flexible manipulator based on rope drive, which comprises a frame, arm body mechanism, the end effector and the driving rope; the arm body mechanism is composed of a number of joint units which are connected in series, the end of the arm body mechanism through the connecting plate is fixed on the frame, the other end is the end and end effector body mechanism the actuator is connected with the driving rope; is uniformly distributed in the circumferential direction three, one end of each rope is fixed on the arm body mechanism end, the other end passes through the wire through hole connected with the roller motor on the base of each joint unit; joint unit comprises a frame connecting frame and the inner frame connection frame, sliding sleeve, brace and corresponding fastening nut, frame connecting frame and the inner frame by connecting frame brace connection joint unit spoke of the composition. The utility model has the advantages of light weight, large load and good maneuverability, and the utility model not only ensures the flexibility of the flexible mechanical arm, but also extends the application range of the flexible mechanical arm.
【技术实现步骤摘要】
基于绳索驱动的轮辐式柔性机械臂
本技术属于机器人领域,特别涉及一种机械臂。
技术介绍
机械臂是机器人的一种,传统的机械臂均为刚性连杆组成,通常有串联、并联或串并混联三种结构。这类机械臂的特点是具有离散关节和刚性连接,还有一类基于章鱼臂、象鼻等生物器官仿生的连续体机械臂。由于连续体机械臂可在任意部位产生柔性变形,所以具有很强的避障能力,能够更好的适应非结构环境,更好的抓取不规则物体。这类机械臂既可以像传统机械臂那样在末端装上夹持装置抓取物体,也可以利用机械臂本身卷起物体。从这类机械臂的结构上看,其功能强大,具有良好的柔顺性和适应性;从这类机器人的应用角度看,这些机械臂的操作对象往往是一些复杂环境内的不规则形状目标。1995年,Immega等设计制作的KSI触手型机械手,该机械手主要有气囊、伺服电机、6根绳索组成,采用柔绳和气体混合驱动;2001年,Hannan和Walker等人研发了超冗余度象鼻型机器人,该机器人由16个2自由度U型关节组成,总长82.32cm,可被分为长度不等的4个部分,其中每个部分包括4个关节。每个关节由绳索与弹簧混合实现混合控制;2003年,Peirs等人研制了一种用于内窥镜机器人外科手术的柔性弯曲关节段。该连续机器人由微机电超弹性NiTi合金管构成,采用4根肌腱驱动,具有2个自由度,可在任意反方向弯曲90度;2007年,Harada等人研制了一种可弯曲的激光操作手,该操作手最大直径2.4mm,可向任意方向弯曲,最大弯曲角度为90度;2011年,德国费斯托公司研制根据大象鼻子的特点设计出来的新型仿生机器处理系统“仿生操作助手”,它可以平 ...
【技术保护点】
一种基于绳索驱动的轮辐式柔性机械臂,它包括机座、臂身机构、末端执行器和驱动绳索,其中机座包括机座外壳、3部电机、电源和控制部件,电机、电源和控制部件固定在机座外壳内,其特征在于:所述臂身机构由若干组关节单元通过十字铰链串联而成,臂身机构的一端通过连接盘固定在机座上,其另一端与末端执行器连接,用来抓取目标物体;驱动绳索为周向均布的三根,每根绳索的一端固定在臂身机构末端,其另一端依次穿过每一个关节单元的过线孔分别连接在机座中的3部电机的滚轮上;所述连接盘为带光孔的法兰盘,其与机座连接的一面为平面,其另一面设有一个带孔的U型耳座,用以连接与其相邻的关节单元;所述的关节单元包括外框连接架、内框连接架、滑套、拉条以及相应的紧固螺母,内框连接架中部为一个圆管,圆管两端分别设有一个向对面方向倾斜20°的法兰盘,两个法兰盘相反的一面上均设有对称的一对带孔的U型耳座,并且相邻的两个关节单元上的U型耳座在位置尺寸上沿内框连接架中轴线彼此错开30度,内框连接架的两个法兰盘均设有周向均布的三组连接孔,这三组连接孔两两一组;外框连接架上设有三组周向均置的连接孔,每组四个孔,并互成角度;拉条的一端通过直角弯头和圆 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于绳索驱动的轮辐式柔性机械臂,它包括机座、臂身机构、末端执行器和驱动绳索,其中机座包括机座外壳、3部电机、电源和控制部件,电机、电源和控制部件固定在机座外壳内,其特征在于:所述臂身机构由若干组关节单元通过十字铰链串联而成,臂身机构的一端通过连接盘固定在机座上,其另一端与末端执行器连接,用来抓取目标物体;驱动绳索为周向均布的三根,每根绳索的一端固定在臂身机构末端,其另一端依次穿过每一个关节单元的过线孔分别连接在机座中的3部电机的滚轮上;所述连接盘为带光孔的法兰盘,其与机座连接的一面为平面,其另一面设有一个带孔的U型耳座,用以连接与其相邻的关节单元;所述的关节单元包括外框连接架、内框连接架、滑套、拉条以及相应的紧固螺母,内框连接架中部为一个圆管,圆管两端分别设有一个向对面方向倾斜20°的法兰盘,两个法兰盘相反的一面上均设有对称的一对带孔的U型耳座,并且相邻的两个关节单元上的U...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚建涛,李海利,蒋泽成,张弘,许允斗,赵永生,
申请(专利权)人:燕山大学,
类型:新型
国别省市:河北,13
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