一种恶劣环境用紧凑型蛇形机械臂制造技术

本发明专利技术公开了一种恶劣环境用紧凑型蛇形机械臂。基座滑动嵌装在水平滑台上，中间机械臂的根端连接在基座上，中间机械臂的末端同轴安装有末端连杆组件；基座的电机驱动丝杠绕自身旋转轴转动，带动钢丝绳驱动块在丝杠和导轨上移动，带动并调节钢丝绳的位置，进而控制中间机械臂和末端连杆组件转动至指定位置。本发明专利技术左右对称式布置钢丝绳驱动组件，可以优化受力情况并紧凑基座的结构，中间机械臂采用的结构简单，装配方便，中心中空部分可通过更多线路与管路，具有运动精度高、稳定可靠、集合度高的优点，末端连杆组件监测装备齐全，防护严密，集成度高；本发明专利技术结构轻型紧凑，环境适应性高，满足高温高压高湿狭小空间恶劣环境的作业要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种恶劣环境用紧凑型蛇形机械臂


[0001]本专利技术涉及一种机械臂，具体涉及一种恶劣环境用紧凑型蛇形机械臂。

技术介绍

[0002]蛇形机械臂的臂体具有蛇形结构，是一类超冗余自由度机械臂，目前国内外已有多家机构进行相关领域的研究，如OC Robotics公司研制的II
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X125型蛇形臂机器臂，特斯拉公司研制的电动汽车自动充电蛇形臂，新松公司研制的双闭环控制超冗余绳驱动机器人以及浙江大学研制的可检测关节姿态的绳驱动高冗余柔性机械臂。这类机械臂运动灵活，非常适合代替人类进入狭小非结构化作业环境进行检测任务，但当前该机械臂结构尚存在如下不足之处：
[0003]1)结构不够紧凑，不论是基座还是机械臂的臂体部分都有进一步紧凑化的空间。
[0004]2)防护要求考虑不足，欠缺对臂体部分少量电子元器件的防护措施。蛇形机械臂普遍采用驱动元件后置方式，所以机械臂的臂体只有少量电子元器件，这是适应恶劣环境的天然优势，但少量的电子元器件仍然需要做好防护。
[0005]事实上，众多使用场合都在进一步挑战蛇形机械臂紧凑化的极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恶劣环境用紧凑型蛇形机械臂，其特征在于：包括水平滑台(1)、基座(2)、中间机械臂(3)、末端连杆组件(4)，基座(2)滑动嵌装在水平滑台(1)上，中间机械臂(3)的根端连接在基座(2)上，中间机械臂(3)的末端同轴安装有末端连杆组件(4)；所述的基座(2)包括多个驱动组件、电机安装板(208)、后面板(209)和前面板(210)，电机安装板(208)、后面板(209)和前面板(210)沿根端到末端方向依次布置，电机安装板(208)、后面板(209)和前面板(210)之间贯穿安装多个驱动组件，多个驱动组件沿圆周周向布置；所述的驱动组件包括电机(202)、联轴器、钢丝绳驱动块(205)、丝杆(206)和导轨(211)，电机(202)安装在电机安装板(208)远离后面板(209)的一侧面，联轴器安装在电机安装板(208)和后面板(209)之间，电机(202)输出轴穿过电机安装板(208)后经联轴器和丝杠(206)的一端同轴连接，丝杠(206)装在后面板(209)和前面板(210)之间，丝杠(206)通过螺纹套装有钢丝绳驱动块(205)，在钢丝绳驱动块(205)靠近径向内侧的后面板(209)和前面板(210)之间通过导轨安装座(212)固定装有平行于丝杠(206)的导轨(211)，钢丝绳驱动块(205)滑动嵌装在导轨(211)上并沿导轨(211)移动，钢丝绳驱动块(205)径向内端为一个钢丝绳扣，钢丝绳扣用于连接一根中间机械臂(3)上的钢丝绳(301)的一端；所述的中间机械臂(3)包括多根钢丝绳(301)、多个钢丝绳座盘(303)、多个支撑筒(302)和多个万向节中空环(305)，中间机械臂(3)的外侧壁均圆周周向分布有多根钢丝绳(301)，每根钢丝绳(301)沿中间机械臂(3)轴向延伸布置；所有支撑筒(302)沿机械臂臂长方向依次串联，除了中间机械臂(3)根端的一个支撑筒(302)直接与基座(2)连接，其它支撑筒(302)的端部均固定安装有钢丝绳座盘(303)，相邻两个支撑筒(302)端部的钢丝绳座盘(303)之间通过一个万向节中空环(305)形成铰接，末端连杆组件(4)根端安装有钢丝绳座盘(303)，末端连杆组件(4)的钢丝绳座盘(303)和中间机械臂(3)末端的一个支撑筒(302)的钢丝绳座盘(303)之间通过一个万向节中空环(305)形成铰接；每个钢丝绳座盘(303)的外侧面沿圆周周向间隔均匀设有多个锡青铜套(306)，每个锡青铜套(306)中穿插或固定有一根钢丝绳(301)；所述的每个钢丝绳座盘(303)的对称两侧分别设有一个轴瓦座，该两个对称的轴瓦座的轴向保持同轴布置，每个万向节中空环(305)四个外侧面的中心均设有一个轴，每个轴上套有一个锡青铜轴瓦(307)，一个支撑筒(302)端部的钢丝绳座盘(303)的两个轴瓦座活动套装在万向节中空环(305)其中两个对称布置的锡青铜轴瓦(307)上，另一个支撑筒(302)端部钢丝绳座盘(303)的两个轴瓦座活动套装在万向节中空环(305)另外两个对称布置的锡青铜轴瓦(307)上，使得相邻两个支撑筒(302)的钢丝绳座盘(303)两个轴瓦座的同轴方向相垂直；所述的电机(202)驱动丝杠(206)绕自身旋转轴转动，带动钢丝绳驱动块(205)在丝杠(206)和导轨(211)上移动，带动并调节钢丝绳(301)的位置，进而控制中间机械臂(3)和末端连杆组件(4)转动至指定位置。2.根据权利要求1所述的一种恶劣环境用紧凑型蛇形机械臂，其特征在于：所述的末端连杆组件(4)包括外筒(401)、末端连杆面板(410)、镜头玻璃(411)、自动变焦相机和激光器，外筒(401)的根端连接中间机械臂(3)的末端，外筒(401)的末端安装有末
端连杆面板(410)，外筒(401)的内部安装有激光器和自动变焦相机，自动变焦相机通过末端连杆面板(410)上的镜头玻璃(411)观察外部待检测物体。3.根据权利要求1所述的一种恶劣环境用...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢海波，徐贤统，王承震，王程，杨华勇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：