一种高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置，包括：基座；滑块，设置在基座上，滑块能够相对于基座升降，滑块上转动连接有带槽动滑轮，带槽动滑轮由一根驱动绳索绕过；张紧装置，设置在基座上，驱动绳索的第一端连接张紧装置，驱动绳索的第二端连接滚动关节；升降驱动装置，设置在基座上，升降驱动装置用于驱动滑块相对于基座升降；应用上述装置能够提高驱动绳索控制精度的同时，提高装置使用寿命。置使用寿命。置使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置


[0001]本专利技术涉及机器人领域，特别是涉及一种高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的发展，应用高速度、高精度、高负载自重比的机器人结构受到工业和航空航天领域的关注，由于运动过程中关节和连杆的柔性效应的增加，使结构发生变形从而使任务执行的精度降低，因而柔性机械臂受到了越来越多的关注与研究；其中，绳驱柔性机械臂具有结构简单、运动灵活等优点，已经在空间探索、灾害救援、核电设备维修等领域取得了良好的应用。
[0003]现有的一种绳驱柔性机械臂当中，其绳索张紧调节装置依靠伺服电机驱动凸轮，凸轮抵接绳索，通过转动偏心轮来调节绳索的位置，起到了控制绳驱柔性臂的目的；这种方式不但调节过程不够线性，不利于提高调节精度，而且凸轮与绳索之间的磨损较大，一定程度上削弱了整套装置的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置，能够提高驱动绳索控制精度的同时，提高装置使用寿命。
[0005]本专利技术的高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置，包括：基座；滑块，设置在基座上，滑块能够相对于基座升降，滑块上转动连接有带槽动滑轮，带槽动滑轮由一根驱动绳索绕过；张紧装置，设置在基座上，驱动绳索的第一端连接张紧装置，驱动绳索的第二端连接滚动关节；升降驱动装置，设置在基座上，升降驱动装置用于驱动滑块相对于基座升降。
[0006]根据本专利技术的一些实施例，滑块上沿上下方向分布有两个带槽动滑轮，两个带槽动滑轮分别由一根驱动绳索绕过，基座的上下两端均设置有张紧装置，两根驱动绳索的第一端分别连接上下两端的张紧装置，两个驱动绳索的第二端连接滚动关节。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置还包括设置在基座上的转换滑轮组，第一端连接下端的张紧装置的驱动绳索通过转换滑轮组连接滚动关节。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，升降驱动装置包括：伺服电机，设置在基座上；滚珠丝杆，转动连接于基座上，滚珠丝杆沿上下方向延伸，滚珠丝杆与伺服电机驱动连接；丝杆螺母，与滚珠丝杆螺纹配合，丝杆螺母与滑块连接。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，伺服电机和滚珠丝杆之间连接有联轴器。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，升降驱动装置还包括驱动器，驱动器设置在基座上，驱动器与伺服电机电连接，驱动器设置在伺服电机的外侧。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，基座上设置有沿上下方向延伸的滑动导轨，滑块与滑动导轨滑动配合。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，基座上端设置有定滑轮组件，驱动绳索通过定滑轮组件连接滚动关节。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，张紧装置包括：中空螺栓，设置在基座上；弹簧，设置在中空螺栓远离基座的一侧；驱动绳索穿过中空螺栓与弹簧，驱动绳索的第一端设置有圆头，圆头抵接弹簧。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，张紧装置还包括内螺纹帽，内螺纹帽连接于弹簧和中空螺栓之间，内螺纹帽与中空螺栓螺纹连接，驱动绳索依次穿过中空螺栓、内螺纹帽与弹簧。
[0015]应用上述高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置，在运行过程当中，升降驱动装置带动滑块在基座上升降，滑块上的带槽动滑轮跟随滑块移动升降，使得驱动绳索的第二端拉动滚动关节，驱动滚动关节变形；当滑块改变运动方向时，张紧装置能够将松弛的绳索拉紧，显著的减少闭环驱动绳索的变向回隙，提高柔性臂运动的精度；同时，驱动绳索第二端的运动距离与滑块的升降距离线性相关，能够有效简化升降驱动装置的控制难度，提高驱动绳索的控制精度，同时驱动绳索和动滑轮之间的滑动摩擦较少，长期运行后绳索的磨损程度较低，有效提高了装置的使用寿命。
[0016]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0017]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0018]图1为本专利技术实施例中一种高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置的轴测图；
[0019]图2为本专利技术实施例中驱动电控一体装置连接并驱动的球滚动关节机械臂的轴测图；
[0020]图3为图1中伺服驱动组件的轴测图；
[0021]图4为图1中部分伺服驱动组件的轴测图；
[0022]图5为本专利技术实施例中闭环绳索驱动装置的示意图；
[0023]图6为图5中部分闭环绳索驱动装置的轴测图；
[0024]图7为图1中滑轮组件的示意图；
[0025]图8为图1中张紧装置的示意图；
[0026]上述附图包含以下附图标记。
[0027]标号名称标号名称标号名称101导绳装置1211角接触球轴承131定滑轮座102滚动关节122丝杆螺母1321带槽定滑轮11伺服驱动组件123滑块14张紧装置111伺服电机1231滑块座141中空螺栓
112驱动器1232带槽动滑轮142内螺纹帽113联轴器124滑动导轨143锁紧头114支撑连接件1242导轨配合部144弹簧12闭环绳索驱动装置125驱动绳索15基座121滚珠丝杆13定滑轮组件
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具体实施方式
[0028]下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0031]本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。
[0032]参照图1、图3至图8，本实施例的高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置，包括：基座15；滑块123，设置在基座15上，滑块123能够相对于基座15升降，滑块123上转动连接有带槽动滑轮1232，带槽动滑轮1232由一根驱动绳索125绕过；张紧装置14，设置在基座15上，驱动绳索1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置，其特征在于，包括：基座(15)；滑块(123)，设置在所述基座(15)上，所述滑块(123)能够相对于所述基座(15)升降，所述滑块(123)上转动连接有带槽动滑轮(1232)，所述带槽动滑轮(1232)由一根驱动绳索(125)绕过；张紧装置(14)，设置在所述基座(15)上，所述驱动绳索(125)的第一端连接张紧装置(14)，所述驱动绳索(125)的第二端连接滚动关节(102)；升降驱动装置，设置在所述基座(15)上，所述升降驱动装置用于驱动所述滑块(123)相对于所述基座(15)升降。2.根据权利要求1所述的高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置，其特征在于，所述滑块(123)上沿上下方向分布有两个所述带槽动滑轮(1232)，两个所述带槽动滑轮(1232)分别由一根所述驱动绳索(125)绕过，所述基座(15)的上下两端均设置有所述张紧装置(14)，两根所述驱动绳索(125)的第一端分别连接上下两端的所述张紧装置(14)，两个所述驱动绳索(125)的第二端连接所述滚动关节(102)。3.根据权利要求2所述的高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置，其特征在于，还包括设置在所述基座(15)上的转换滑轮组，第一端连接下端的所述张紧装置(14)的所述驱动绳索(125)通过所述转换滑轮组连接所述滚动关节(102)。4.根据权利要求1所述的高刚度低回隙的闭环绳驱柔性臂驱动电控一体装置，其特征在于，所述升降驱动装置包括：伺服电机(111)，设置在所述基座(15)上；滚珠丝杆(121)，转动连接于所述基座(15)上，所述滚珠丝杆(121)沿上下方向延伸，所述滚珠丝杆(121)与所述伺服电机(111)驱动连接；丝杆螺母(122)，与所述滚珠丝杆(121)螺纹配合，所述丝杆螺母(122)与所述滑块(123)连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文福，黄一帆，李文朔，袁晗，梁斌，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：