本实用新型专利技术涉及一种设有新型模块化驱动机构的超冗余柔索驱动机器人，其中机械臂包括第一驱动柔索和第二驱动柔索，驱动装置内部设有多组驱动单元、后端设有多组驱动组件，驱动单元中的第一丝杠后端和第二丝杠后端分别与对应的驱动组件连接，第一移动座和第二移动座均与底板滑动连接，且第一移动座和第二移动座上均设有丝母套装于对应的丝杠上，底板一端设有第一定滑轮、第二定滑轮和第一柔索固定块，第一移动座上设有动滑轮，第二移动座上设有第二柔索固定块，第一驱动柔索尾端固定于第一柔索固定块并依次绕过动滑轮、第一定滑轮和第二定滑轮，第二驱动柔索尾端固定于第二柔索固定块上。本实用新型专利技术整体尺寸减小，整体结构紧凑，且受力明显改善。且受力明显改善。且受力明显改善。
【技术实现步骤摘要】
一种设有新型模块化驱动机构的超冗余柔索驱动机器人
[0001]本技术涉及特种机器人领域，具体地说是一种设有新型模块化驱动机构的超冗余柔索驱动机器人。
技术介绍
[0002]超冗余柔索驱动机器人由于其固有的超冗余特性，其在受限空间内的运动和操作能力远高于传统的多连杆刚性机器人，可应用于很多危险的作业环境。但现有的超冗余柔索驱动机器人存在以下缺点：
[0003]一、驱动装置存在较大的空腔，结构不够紧凑。
[0004]二、驱动装置内含多组结构相同的驱动单元，每个驱动单元具有相同的外形尺寸，而驱动不同关节柔索所需的拉力和运动速度有很大差别，相同的驱动单元设计没有匹配不同关节柔索所需的动力输出属性。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于提供一种设有新型模块化驱动机构的超冗余柔索驱动机器人，其每组驱动单元包括两组动力传动机构分别驱动对应的第一驱动柔索和对应的第二驱动柔索移动，在驱动较多节数且负载较大的机械臂时，整体尺寸明显减小，整体结构更加紧凑，且受力明显改善。
[0006]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0007]一种设有新型模块化驱动机构的超冗余柔索驱动机器人，包括驱动装置和机械臂，其中所述机械臂包括第一驱动柔索、第二驱动柔索和多个依次铰接的连杆，第一驱动柔索前端穿过各个连杆后与机械臂末端固连，第二驱动柔索前端穿过对应连杆后与机械臂中部任一连杆头端固连，驱动装置内部设有多组驱动单元，驱动装置后端设有多组驱动组件，其中驱动单元包括底板、第一丝杠、第二丝杠、第一移动座和第二移动座，第一丝杠后端和第二丝杠后端分别与对应的驱动组件连接，第一移动座和第二移动座均与底板滑动连接，且第一移动座上设有第一丝母套装于第一丝杠上，第二移动座上设有第二丝母套装于第二丝杠上，底板远离驱动组件一端设有第一定滑轮、第二定滑轮和第一柔索固定块，第一移动座上设有动滑轮，第二移动座上设有第二柔索固定块，第一驱动柔索一端固定于所述第一柔索固定块上，另一端依次绕过所述动滑轮、第一定滑轮和第二定滑轮后与机械臂相连，第二驱动柔索一端固定于所述第二柔索固定块上，另一端与机械臂相连。
[0008]所述连杆两端均设有法兰盘，且所述法兰盘上沿着圆周方向均布有柔索孔，第一驱动柔索前端穿过各个法兰盘上对应的柔索孔后与机械臂末端固连，第二驱动柔索前端穿过对应法兰盘上的对应柔索孔后与机械臂中部任一连杆头端固连。
[0009]所述连杆一端设有虎克铰，另一端设有十字轴座，且相邻连杆之间通过相邻侧的虎克铰和十字轴座铰接。
[0010]所述底板上设有第一滑轨和第二滑轨，且所述第一移动座上设有第一滑块沿着所
述第一滑轨移动，所述第二移动座上设有第二滑块沿着所述第二滑轨移动。
[0011]所述驱动装置包括基座，且所述基座前端设有前固定板、后端设有后固定板，所述前固定板和后固定板之间通过多个支撑杆支撑连接，所述驱动单元的底板一端安装于所述前固定板上，另一端安装于所述后固定板上。
[0012]所述驱动组件包括安装架、驱动电机和减速机，所述驱动装置设有后固定板，且所述安装架固装于所述后固定板上，减速机后端与驱动电机相连、前端固装于所述安装架上，所述安装架内设有联轴器，且所述第一丝杠后端和第二丝杠后端分别插入对应的安装架内并通过对应的联轴器与对应减速机的输出轴连接，所述底板远离驱动组件一端设有丝杠安装座，且所述第一丝杠前端和第二丝杠前端安装于所述丝杠安装座上，所述安装架和丝杠安装座内均设有丝杠轴承。
[0013]所述安装架内设有单压式传感器分别安装于所述第一丝杠和第二丝杠上，所述驱动电机后端设有编码器和抱闸。
[0014]本技术的优点与积极效果为：
[0015]1、本技术驱动单元结构采用两组动力传动机构，并采用差异化力驱动组合设计，在驱动较多节数且负载较大的机械臂时，驱动装置径向和轴向尺寸明显减小，驱动单元关键元件尺寸减小，整体结构更加紧凑，且受力明显改善。
[0016]2、本技术各组驱动单元结构相同，另外各组驱动组件结构也相同，便于标准化设计与实现互换性，并且本技术的驱动单元和驱动组件均采用模块化设计，能够实现快捷安装和维护。
[0017]3、本技术在驱动组件的安装架内设有单压式传感器，能够间接实现柔索张力测量，并且驱动电机后端设有编码器和抱闸，能够配合控制系统实现力位双闭环控制，相比较传统的单位置控制模式，能够有效补偿机械臂传动系统弱刚性结构的运动精度。
附图说明
[0018]图1为本技术的结构示意图，
[0019]图2为图1中的A处放大图，
[0020]图3为图1中的驱动装置内部结构示意图，
[0021]图4为图3中的驱动单元主视图，
[0022]图5为图4中的驱动单元后视图，
[0023]图6为图3中的驱动单元工作原理示意图。
[0024]其中，1为驱动装置，101为基座，102为前固定板，103为后固定板，104为支撑杆，2为机械臂，201为虎克铰，202为第一驱动柔索，203为连杆，204为十字轴座，205为第二驱动柔索，3为驱动单元，301为挡板，302为第一柔索固定块，303为底板，304为第一限位块，305为丝杠安装座，306为第二丝母，307为第一丝母，308为第一移动座，309为第一丝杠，310为第一滑轨，311为第二移动座，3111为第二柔索固定块，312为第二丝杠，313为第二滑轨，314为第二限位块，315为第二定滑轮，316为第一定滑轮，317为动滑轮，4为驱动组件，401为驱动电机，402为减速机，403为编码器，404为抱闸，405为联轴器，406为安装架，407为单压式传感器，408为丝杠轴承。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本技术作进一步详述。
[0026]如图1～6所示，本技术包括驱动装置1和机械臂2，其中如图2所示，所述机械臂2包括第一驱动柔索202、第二驱动柔索205和多个依次铰接的连杆203，所述连杆203两端均设有法兰盘，且所述法兰盘上沿着圆周方向均布有柔索孔，其中第一驱动柔索202前端穿过各个法兰盘上对应的柔索孔后与机械臂2末端固连，第二驱动柔索205前端穿过对应法兰盘上的对应柔索孔后与机械臂2中部任一连杆203头端固连，所述第一驱动柔索202后端和第二驱动柔索205后端均与所述驱动装置1连接并通过所述驱动装置1驱动移动。本实施例中，所述连杆203一端设有虎克铰201，另一端设有十字轴座204，相邻连杆203之间通过相邻侧的虎克铰201和十字轴座204实现铰接，虎克铰201与十字轴座204配合形成2自由度复合关节，此为本领域公知技术，另外本实施例中，每个虎克铰201的姿态由3根驱动柔索控制，整个机械臂2共有12节连杆203，且第一驱动柔索202主要驱动前端6节连杆203，第二驱动柔索202主要驱动后端6节连杆203，整个机械臂2共包含36根驱动柔索，机械臂共含有24个自由度。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种设有新型模块化驱动机构的超冗余柔索驱动机器人，其特征在于：包括驱动装置(1)和机械臂(2)，其中所述机械臂(2)包括第一驱动柔索(202)、第二驱动柔索(205)和多个依次铰接的连杆(203)，第一驱动柔索(202)前端穿过各个连杆(203)后与机械臂(2)末端固连，第二驱动柔索(205)前端穿过对应连杆(203)后与机械臂(2)中部任一连杆(203)头端固连，驱动装置(1)内部设有多组驱动单元(3)，驱动装置(1)后端设有多组驱动组件(4)，其中驱动单元(3)包括底板(303)、第一丝杠(309)、第二丝杠(312)、第一移动座(308)和第二移动座(311)，第一丝杠(309)后端和第二丝杠(312)后端分别与对应的驱动组件(4)连接，第一移动座(308)和第二移动座(311)均与底板(303)滑动连接，且第一移动座(308)上设有第一丝母(307)套装于第一丝杠(309)上，第二移动座(311)上设有第二丝母(306)套装于第二丝杠(312)上，底板(303)远离驱动组件(4)一端设有第一定滑轮(316)、第二定滑轮(315)和第一柔索固定块(302)，第一移动座(308)上设有动滑轮(317)，第二移动座(311)上设有第二柔索固定块(3111)，第一驱动柔索(202)一端固定于所述第一柔索固定块(302)上，另一端依次绕过所述动滑轮(317)、第一定滑轮(316)和第二定滑轮(315)后与机械臂(2)相连，第二驱动柔索(205)一端固定于所述第二柔索固定块(3111)上，另一端与机械臂(2)相连。2.根据权利要求1所述的设有新型模块化驱动机构的超冗余柔索驱动机器人，其特征在于：所述连杆(203)两端均设有法兰盘，且所述法兰盘上沿着圆周方向均布有柔索孔，第一驱动柔索(202)前端穿过各个法兰盘上对应的柔索孔后与机械臂(2)末端固连，第二驱动柔索(205)前端穿过对应法兰盘上的对应柔索孔后与机械臂(2)中部任一连杆(203)头端固连。3.根据权利要求1所述的设有新型模块化驱动机构的超冗余柔索驱动机器人，其特征在于：所述连杆(203)一端设有虎克铰(201)，另...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵亚川，王健，刘元库，赵忠英，臧晗，杨可鑫，陈田风，姜浩，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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