本发明专利技术公布了一种防绕线式柔性关节Pendubot装置，包括：驱动电机、支撑架组件、柔性关节组件、机械臂、防绕线组件、固定组件。柔性关节组件包括第一柔性关节组件和第二柔性关节组件；第一柔性关节组件或第二柔性关节组件包括柔性关节座、卷簧和柔性关节盖；卷簧的外端安置在柔性关节座的插槽内，内端安置在柔性关节盖的插槽内。本发明专利技术能够在Pendubot装置中采用柔性关节传动，降低控制难度，同时对第二关节编码器导线进行专门防绕线设计，避免绕线并提高运动控制精度。线并提高运动控制精度。线并提高运动控制精度。
【技术实现步骤摘要】
一种防绕线式柔性关节Pendubot装置
[0001]本专利技术涉及机械臂领域，具体是一种防绕线式柔性关节Pendubot装置。
技术介绍
[0002]欠驱动装置是一类驱动器个数小于装置自由度个数的机械装置，由于驱动单元减少，具有重量轻、能耗低等优点，在工业机器人、仿生机器人等应用领域具有较大应用前景。Pendubot装置是一类典型的两连杆欠驱动机械臂装置，该装置的特点是仅在第一关节上存在驱动器。
[0003]在部分现有技术中，Pendubot装置往往采用刚性关节作为传动组件，其平面装置由于在任一开环平衡点处线性近似不完全能控，存在较大控制难度；在第二关节存在编码器的Pendubot装置中，由于现有无线编码器难以满足高采样频率要求，第二关节编码器仍需采用有线编码器，然而有线编码器的导线需要与外置信号传输装置相连，现有技术往往未考虑装置运动过程导线随意空中摆动造成的绕线问题与严重降低运动控制精度问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种防绕线式柔性关节Pendubot装置，包括：
[0005]驱动电机、支撑架组件、柔性关节组件、机械臂、防绕线组件、固定组件；
[0006]所述柔性关节组件包括第一柔性关节组件和第二柔性关节组件；第一柔性关节组件或第二柔性关节组件包括柔性关节座、卷簧和柔性关节盖；所述卷簧的外端安置在柔性关节座的插槽内，内端安置在所述柔性关节盖的插槽内。
[0007]所述机械臂包括第一机械臂和第二机械臂。
[0008]所述防绕线组件包括导电滑环、回转支承、第一法兰联轴器、接线端子和第二编码器。
[0009]所述驱动电机通过第一联轴器和第一短轴相连，所述第一短轴末端与第一柔性关节组件的柔性关节盖通孔同轴且通过轴侧螺栓拧紧固定，第一柔性关节组件位于第一机械臂首端的下方，且第一柔性关节组件的柔性关节座通过第一垫圈与第一机械臂首端固定连接；第一法兰联轴器位于第一机械臂首端的上方，且第一法兰联轴器和第一机械臂首端之间设有第二垫圈，所述第一机械臂首端、第二垫圈、第一法兰联轴器的法兰盘、回转支承内圈通过螺栓固定连接，第一法兰联轴器上方套在回转支承的通孔内，且与第二短轴一端通过轴侧无头螺栓拧紧固定，所述第二短轴另一端通过第二联轴器连接第一编码器，所述回转支承和所述第二联轴器之间连接所述导电滑环。
[0010]所述第二编码器的轴上依次连接所述第一机械臂末端、第二柔性关节组件、所述第二机械臂首端、第二法兰联轴器，所述第一机械臂末端与第二柔性关节组件的柔性关节座固定连接。
[0011]进一步的是，所述支撑架组件包括基座、电机支撑架、第一编码器支撑架，所述基座呈C型，所述基座的顶端位于所述回转支承和导电滑环之间，所述基座顶端的内侧与所述
回转支承的轴承外圈固定连接；所述导电滑环与所述驱动电机、所述基座的顶端通孔同轴，嵌入所述基座的顶端通孔内；所述电机支撑架固定连接于所述驱动电机外部，并与所述基座侧端的内部以及所述基座底端的内侧固定连接；所述第一编码器支撑架将所述第一编码器固定连接于所述基座顶端的外侧。
[0012]进一步的是，所述导电滑环包括导电滑环定子端导线、导电滑环座、导电滑环转子端导线。
[0013]进一步的是，所述固定组件位于整个装置最下方，包括固定架、紧固螺栓、夹持块，所述固定架呈C型，所述固定架顶端与所述基座底端固定连接，所述固定架底端的中间开有螺纹孔，所述夹持块位于所述固定架底端下方，所述紧固螺栓穿过所述螺纹孔与所述夹持块相连。
[0014]进一步的是，所述第二编码器的轴通过所述第一机械臂末端的孔、所述第二关节柔性关节组件后与第二法兰联轴器的法兰盘固定连接；所述第二编码器的轴与所述第二关节柔性关节组件同轴，所述第二编码器与第一机械臂末端固定连接；所述第二编码器轴的末端通过第二法兰联轴器的法兰端固定连接所述第二机械臂首端。
[0015]进一步的是，所述导电滑环定子端导线位于导电滑环固定的外圈，所述导电滑环转子端导线位于导电滑环可转动的内圈，通过所述基座顶端通孔、所述回转支承的内圈侧边通孔、所述第一法兰联轴器的法兰盘侧边通孔后，沿所述第一机械臂连接到所述接线端子另一端，所述接线端子位于所述第一机械臂上。
[0016]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：
[0017]本专利技术能够在Pendubot装置中采用柔性关节传动，降低控制难度，同时对第二关节编码器导线进行专门防绕线设计，避免绕线并提高运动控制精度。
附图说明
[0018]图1为本专利技术某一实施例中一种防绕线式柔性关节Pendubot装置的立体结构示意图；
[0019]图2为本专利技术某一实施例中一种防绕线式柔性关节Pendubot装置的主视图；
[0020]图3为本专利技术某一实施例中一种防绕线式柔性关节Pendubot装置的侧视图；
[0021]图4为本专利技术某一实施例中一种防绕线式柔性关节Pendubot装置中柔性关节组件的组合结构示意图；
[0022]图5为本专利技术某一实施例中一种防绕线式柔性关节Pendubot装置中防绕线组件的部分组合结构示意图；
[0023]图中：1、驱动电机；2、支撑架组件；21、基座；22、电机支撑架；23、第一编码器支撑架；3、柔性关节组件；31、第一柔性关节组件；32、第二柔性关节组件；33、柔性关节座；34、卷簧；35、柔性关节盖；4、机械臂；41、第一机械臂；42、第二机械臂；5、防绕线组件；51、导电滑环；511、导电滑环定子端导线；512、导电滑环座；513、导电滑环转子端导线；52、回转支承；53、第一法兰联轴器；54、接线端子；55、第二编码器；6、固定组件；61、固定架；62、紧固螺栓；63、夹持块；7、第一联轴器；8、第一短轴；9、第二短轴；10、第二联轴器；11、第一编码器；12、第二法兰联轴器；13、第一垫圈；14、第二垫圈；15、螺栓。
具体实施方式
[0024]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0025]请参考图1至图5：
[0026]图1为本专利技术某一实施例中一种防绕线式柔性关节Pendubot装置的立体结构示意图；
[0027]图2为本专利技术某一实施例中一种防绕线式柔性关节Pendubot装置的主视图；
[0028]图3为本专利技术某一实施例中一种防绕线式柔性关节Pendubot装置的侧视图；
[0029]图4为本专利技术某一实施例中一种防绕线式柔性关节Pendubot装置中柔性关节组件的组合结构示意图；
[0030]图5为本专利技术某一实施例中一种防绕线式柔性关节Pendubot装置中防绕线组件的部分组合结构示意图；
[0031]本专利技术的实施例提供一种防绕线式柔性关节Pendubot装置，包括：驱动电机1、支撑架组件2、柔性关节组件3、机械臂4、防绕线组件5、固定组件6等。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防绕线式柔性关节Pendubot装置，其特征在于，包括：驱动电机(1)、支撑架组件(2)、柔性关节组件(3)、机械臂(4)、防绕线组件(5)、固定组件(6)；所述柔性关节组件(3)包括第一柔性关节组件(31)和第二柔性关节组件(32)；第一柔性关节组件(31)或第二柔性关节组件(32)包括柔性关节座(33)、卷簧(34)和柔性关节盖(35)；所述卷簧(34)的外端安置在柔性关节座(33)的插槽内，内端安置在所述柔性关节盖(35)的插槽内；所述机械臂(4)包括第一机械臂(41)和第二机械臂(42)；所述防绕线组件(5)包括导电滑环(51)、回转支承(52)、第一法兰联轴器(53)、接线端子(54)和第二编码器(55)；所述驱动电机(1)通过第一联轴器(7)和第一短轴(8)相连，所述第一短轴(8)末端与第一柔性关节组件(31)的柔性关节盖(35)通孔同轴且通过轴侧螺栓固定，第一柔性关节组件(31)位于第一机械臂(41)首端的下方，且第一柔性关节组件(31)的柔性关节座(33)通过第一垫圈(13)与第一机械臂(41)首端固定连接；第一法兰联轴器(53)位于第一机械臂(41)首端的上方，且第一法兰联轴器(53)和第一机械臂(41)首端之间设有第二垫圈(14)，所述第一机械臂(41)首端、第二垫圈(14)、第一法兰联轴器(53)的法兰盘、回转支承(52)内圈通过螺栓固定连接，所述第一法兰联轴器(53)上方套在回转支承(52)的通孔内，且与第二短轴(9)一端通过轴侧无头螺栓固定，所述第二短轴(9)另一端通过第二联轴器(10)连接第一编码器(11)，所述回转支承(52)和所述第二联轴器(10)之间连接所述导电滑环(51)；所述第二编码器(55)的轴上依次连接所述第一机械臂(41)末端、第二柔性关节组件(32)、所述第二机械臂(42)首端、第二法兰联轴器(12)，所述第一机械臂末端与第二柔性关节组件的柔性关节座固定连接。2.根据权利要求1所述的一种防绕线式柔性关节Pendubot装置，其特征在于，所述支撑架组件(2)包括基座(21)、电机支撑架(22)、第一编码器支撑架(23)，所述基座(21)呈C型，所述基座(21)的顶端位于所述回转支承(52)和导电...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫泽，孟庆鑫，赖旭芝，肖怀，赵诗影，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：
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