多自由度绳驱刚性机械臂制造技术

技术编号:29251200 阅读:52 留言:0更新日期:2021-07-13 17:20
本实用新型专利技术公开了多自由度绳驱刚性机械臂,其特征在于,包括基座、关节部分和绳驱部分组成,所述关节部分包括n个执行关节组,n为大于2的整数,所述绳驱部分包括n‑1组驱动绳组,每个关节组对应一组驱动绳组件,所述绳驱部分第i组左右驱动绳用于驱动所述关节部分第i个执行关节蜗杆独立运动,i为1至n‑1的整数。本实用新型专利技术的有益效果是:本实用新型专利技术采用绳驱技术与蜗轮蜗杆的结合实现机械臂刚性及多个自由度,关节之间之间由蜗轮蜗杆直接驱动,蜗轮蜗杆既实现了两个关节之间的自锁及刚性,同时蜗杆驱动蜗轮减速增矩,极大降低了驱动关节运动时驱动绳的输入力矩,同时也降低了驱动绳对所经过关节的作用力,使得机械臂自由度增加不受限制。

【技术实现步骤摘要】
多自由度绳驱刚性机械臂
本技术涉及机械人领域、手术机器人领域,尤其涉及多自由度绳驱刚性机械臂。
技术介绍
在机器人领域,通常在机械臂关节处放置电机及减速器,以实现关节的驱动,这导致机械臂外形笨重、自身负载重、体积大,成本高。在一些特种领域,如手术机器人领域,机械臂如要进入人体工作,这对机械臂外形尺寸要求很高,同时也对机械臂工作力矩输出要求很高,具体在腹腔镜手术机器人领域,芬奇手术机器人其持械臂关节驱动采用绳驱技术连接,在持械臂工作时驱动绳需保持张紧状态,以保证持械臂的刚性和传动精度,这对驱动绳的要求也大大提高,同时驱动绳对所经过的关节有较大作用力,这也导致持械臂末端无法保持或输出较大力矩,关节自由度数量也受到受限,且关节加工复杂,成本高昂。因此,本申请人经过锐意研究,现提出多自由度绳驱刚性机械臂的技术方案。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
中提出的问题,本技术公开了多自由度绳驱刚性机械臂,包括基座、关节部分和绳驱部分组成,所述关节部分包括n个执行关节组,n为大于2的整数,在第i个执行关节组包括第i执行关节、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多自由度绳驱刚性机械臂,其特征在于,包括基座、关节部分和绳驱部分组成;/n所述关节部分包括n个执行关节组,n为大于2的整数,在第i个执行关节组包括第i执行关节、第i执行关节蜗杆安装轴、第i执行关节蜗杆、第i+1执行关节蜗轮安装轴、第i+1执行关节蜗轮左定位套、第i+1执行关节右定位套,其中第i+1个执行关节首端通过第i个执行关节蜗轮安装轴与第i个执行关节的末端铰接,所述第i+1个执行关节首端设置有蜗轮,所述i为1至n-1的整数;/n所述绳驱部分包括n-1组驱动绳,每个关节包括一组驱动绳组,在第i组驱动绳组包括第i执行关节左驱动绳,第i执行关节左驱动绳固定套,第i执行关节右驱动绳,第i执行关...

【技术特征摘要】
1.多自由度绳驱刚性机械臂,其特征在于,包括基座、关节部分和绳驱部分组成;
所述关节部分包括n个执行关节组,n为大于2的整数,在第i个执行关节组包括第i执行关节、第i执行关节蜗杆安装轴、第i执行关节蜗杆、第i+1执行关节蜗轮安装轴、第i+1执行关节蜗轮左定位套、第i+1执行关节右定位套,其中第i+1个执行关节首端通过第i个执行关节蜗轮安装轴与第i个执行关节的末端铰接,所述第i+1个执行关节首端设置有蜗轮,所述i为1至n-1的整数;
所述绳驱部分包括n-1组驱动绳,每个关节包括一组驱动绳组,在第i组驱动绳组包括第i执行关节左驱动绳,第i执行关节左驱动绳固定套,第i执行关节右驱动绳,第i执行关节右驱动绳固定套;
所述绳驱部分第i组驱动绳组的第i执行关节左驱动绳、第i执行关节右驱动绳于驱动所述关节部分第i个执行关节蜗杆独立运动,所述第i个执行关节组蜗杆驱动与之啮合传动的第i+1个执行关节首端设置的蜗轮转动,从而实现各关节独立运动。


2.根据权利要求1所述的多自由度绳驱刚性机械臂,其特征在于,所述第i组驱动绳组,第i执行关节左驱动绳一端固定于第i执行关节左驱动绳固定套内,第i执行关节左驱动绳固定套固定于第i执行关节蜗杆左侧,第i执行关节左驱动绳顺时针绕卷在第i执行关节蜗杆左侧,第i执行关节右驱动绳一端固定于第i执行关节右驱动绳固定套内,第i执行关节右驱动绳固定套固定于第i执行关节蜗杆右侧,第i执行关节右驱动绳顺时针绕卷在第i执行关节蜗杆右侧。


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【专利技术属性】
技术研发人员:曾林旺
申请(专利权)人:北京仙进机器人有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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