一种实现柔性缓冲的绳驱动关节和绳驱动机械臂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种实现柔性缓冲的绳驱动关节，包括定平台、相对于定平台在第一平面内转动的动平台，在定平台和动平台之间设有能在第一平面内转动的中间平台；中间平台相对于定平台顺时针转动时设有用于限制转动的第一刚性绳，逆时针转动时设有用于转动缓冲的第一弹性绳；动平台相对于中间平台顺时针转动时设有用于转动缓冲的第二弹性绳，逆时针转动时设有用于限制转动的第二刚性绳。本实用新型专利技术将多个实现柔性缓冲的绳驱动关节串联组合成绳驱动机械臂，使得绳驱动机械臂实现柔性缓冲的功能，在外载荷较小时处于高刚度状态以保证运动精度和控制精度，在受到较大外载荷如外力冲击时，表现出柔顺性以保证本质安全。

【技术实现步骤摘要】
一种实现柔性缓冲的绳驱动关节和绳驱动机械臂
本技术涉及机器人关节设计和机械臂构型设计，具体地说是一种能够实现柔性缓冲的绳驱动关节和绳驱动机械臂。
技术介绍
近年来，市场对服务机器人的需求越来越大，服务机器人的应用也逐渐广泛。然而，由于服务机器人的一系列技术问题尚未解决，服务机器人仍存在柔顺性差、安全性差等问题，无法实现本质安全的人机互动，因此，服务机器人的应用受到了限制，普及程度依然较低。因此，服务机器人的安全性不足是一个亟待解决的重要问题。传统的工业机器人具有较高的运动精度，但由于其高刚度的特点，难以实现本质安全的操作，因此无法直接作为服务机器人应用于市场。为了实现可靠安全的操作，提高机械臂的柔顺性是一种有效的解决方案。现有实现机械臂柔性的方法有两种：一种方法是通过柔顺控制算法来实现机械臂的柔性，通过选取控制参数或采用柔顺控制模型使机械臂具有类似柔性臂的性能。常用的方法有阻抗控制和导纳控制。该方法的不足在于对控制器的性能要求较高，当受到外力冲击时控制算法容易发散。因此该方法的柔顺性不够可靠，难以应用于服务机器人。另一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现柔性缓冲的绳驱动关节，包括定平台(1)、相对于定平台(1)在第一平面内转动的动平台(7)，其特征在于：所述的定平台(1)和动平台(7)之间设有能在第一平面内转动的中间平台(3)；所述中间平台(3)相对于定平台(1)顺时针转动时设有用于限制转动的第一刚性绳(2)，逆时针转动时设有用于转动缓冲的第一弹性绳(6)；所述动平台(7)相对于中间平台(3)顺时针转动时设有用于转动缓冲的第二弹性绳(8)，逆时针转动时设有用于限制转动的第二刚性绳(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现柔性缓冲的绳驱动关节，包括定平台(1)、相对于定平台(1)在第一平面内转动的动平台(7)，其特征在于：所述的定平台(1)和动平台(7)之间设有能在第一平面内转动的中间平台(3)；所述中间平台(3)相对于定平台(1)顺时针转动时设有用于限制转动的第一刚性绳(2)，逆时针转动时设有用于转动缓冲的第一弹性绳(6)；所述动平台(7)相对于中间平台(3)顺时针转动时设有用于转动缓冲的第二弹性绳(8)，逆时针转动时设有用于限制转动的第二刚性绳(5)。


2.根据权利要求1所述的绳驱动关节，其特征在于：所述的中间平台(3)通过第一转动副与定平台(1)连接；所述的中间平台(3)通过第二转动副与动平台(7)连接。


3.根据权利要求2所述的绳驱动关节，其特征在于：所述的第一转动副和第二转动副具有同一个转动轴。


4.根据权利要求2所述的绳驱动关节，其特征在于：所述的第一转动副具有第一转动轴，所述的第二转动副具有第二转动轴；所述的第一转动轴和第二转动轴平行、并且上下...

【专利技术属性】
技术研发人员：王逸，杨桂林，沈雯钧，郑天江，方灶军，张驰，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：新型
国别省市：浙江;33