【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性机械臂，特别涉及一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂。
技术介绍
1、绳驱柔性机械臂具有多自由度与灵活变形性，能够适应多障碍物狭窄作业环境，在航空航天、核工业、医疗等领域具有广阔的应用前景。目前，绳驱柔性机械臂存在的一个共性问题是运动精度偏低。从结构上来说，现有的绳驱柔性机械臂均是采用绳孔结构，驱动绳需要穿过所有前序关节连接板上的圆孔到达所驱动关节。由于作业过程中机械臂外形复杂多变，一方面绳与孔之间为滑动摩擦，摩擦阻力大；另一方面，为了保证绳线收放的灵活性，绳与孔之间存在一定间隙，绳与孔壁间的接触位置和摩擦力不固定、不稳定甚至存在突变，进而导致机械臂运动过程中产生振颤，影响机械臂的运动精度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，包括椎节、第一端板、第二端板、关节组件、滚轮组件和牵引绳，多个所述椎节与多个关节组件间隔设置，且相邻的两个椎节间通过关节组件串联，关节组件的两端均安装有第一端板，且第一端板固定连接于椎节上，最顶端的椎节上表面固定连接有第二端板，最底端的椎节下表面固定连接有第三端板，第三端板上设置有多个牵引绳，牵引绳上设置有多个滚轮组件，且滚轮组件安装于第一端板上。
3、优选的，所述关节组件包括万向节、凸块、螺纹孔、耳板、轴承和螺丝，万向节的外壁上均布有四个凸块，第一端板内对应其中两个凸
4、优选的，所述耳板上固定连接有轴承，轴承内壁上固定连接有螺丝，凸块上开设有螺纹孔，且螺丝螺纹连接于螺纹孔内。
5、优选的，所述椎节上开设有多个第一镂空槽，第一端板和第三端板上均开设有多个第二镂空槽。
6、优选的，所述椎节的两端均固定连接有法兰板，且第一端板、第二端板和第三端板均固定连接于法兰板上。
7、优选的，所述第一端板和第三端板上均布有多个容纳槽，容纳槽的两侧内壁上均开设有安装槽。
8、优选的，所述滚轮组件包括连接轴、固定轮、安装座、张紧轮和第一导向轮，位于每级椎节底端的第一端板上均布有三个固定轮，牵引绳的一端设置有绳环，且绳环套接于固定轮上，位于每级椎节顶端的第一端板上，对应所有上级椎节上的固定轮的位置处均设置有第一导向轮，第一导向轮的一侧设置有张紧轮，第三端板上对应最底端第一端板上的第一导向轮的位置处安装有第二导向轮，且牵引绳传动连接于张紧轮、第一导向轮和第二导向轮上。
9、优选的，所述固定轮、第一导向轮和第二导向轮均安装于容纳槽内，张紧轮设置于第一端板上表面。
10、优选的，所述固定轮、第一导向轮和第二导向轮上均安装有连接轴，且连接轴的两端分别固定连接于两个安装槽内。
11、优选的，所述张紧轮上安装有安装座，且安装座固定连接于第一端板上表面。
12、本专利技术提供的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其优点在于：本专利技术利用滚轮组件代替绳孔，使得牵引绳与绳孔间的滑动摩擦变为滚动摩擦，以此减小牵引绳受到的摩擦阻力，从而避免了机械臂运动过程中的振颤问题，保证了机械臂的运动精度；本专利技术中的牵引绳通过绳环套在固定轮上，使得牵引绳与自身所驱动的椎节之间实现固定连接，因此具有较强的稳定性；本专利技术中利用张紧轮为牵引绳提供预紧力，保证牵引绳运行的稳定性定。
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1.一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，包括椎节(1)、第一端板(2)、第二端板(3)、关节组件(4)、滚轮组件(5)和牵引绳(6)，其特征在于：多个所述椎节(1)与多个关节组件(4)间隔设置，且相邻的两个椎节(1)间通过关节组件(4)串联，关节组件(4)的两端均安装有第一端板(2)，且第一端板(2)固定连接于椎节(1)上，最顶端的椎节(1)上表面固定连接有第二端板(3)，最底端的椎节(1)下表面固定连接有第三端板(7)，第三端板(7)上设置有多个牵引绳(6)，牵引绳(6)上设置有多个滚轮组件(5)，且滚轮组件(5)安装于第一端板(2)上。
2.根据权利要求1所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述关节组件(4)包括万向节(41)、凸块(42)、螺纹孔(43)、耳板(44)、轴承(45)和螺丝(46)，万向节(41)的外壁上均布有四个凸块(42)，第一端板(2)内对应其中两个凸块(42)的位置处均固定连接有耳板(44)，且耳板(44)的一端铰接于凸块(42)上。
3.根据权利要求2所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述耳板(44)
4.根据权利要求1所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述椎节(1)上开设有多个第一镂空槽(11)，第一端板(2)和第三端板(7)上均开设有多个第二镂空槽(21)。
5.根据权利要求1所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述椎节(1)的两端均固定连接有法兰板(12)，且第一端板(2)、第二端板(3)和第三端板(7)均固定连接于法兰板(12)上。
6.根据权利要求5所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述第一端板(2)和第三端板(7)上均布有多个容纳槽(22)，容纳槽(22)的两侧内壁上均开设有安装槽(23)。
7.根据权利要求1所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述滚轮组件(5)包括连接轴(51)、固定轮(52)、安装座(53)、张紧轮(54)和第一导向轮(55)，位于每级椎节(1)底端的第一端板(2)上均布有三个固定轮(52)，牵引绳(6)的一端设置有绳环(61)，且绳环(61)套接于固定轮(52)上，位于每级椎节(1)顶端的第一端板(2)上，对应所有上级椎节(1)上的固定轮(52)的位置处均设置有第一导向轮(55)，第一导向轮(55)的一侧设置有张紧轮(54)，第三端板(7)上对应最底端第一端板(2)上的第一导向轮(55)的位置处安装有第二导向轮(71)，且牵引绳(6)传动连接于张紧轮(54)、第一导向轮(55)和第二导向轮(71)上。
8.根据权利要求7所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述固定轮(52)、第一导向轮(55)和第二导向轮(71)均安装于容纳槽(22)内，张紧轮(54)设置于第一端板(2)上表面。
9.根据权利要求8所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述固定轮(52)、第一导向轮(55)和第二导向轮(71)上均安装有连接轴(51)，且连接轴(51)的两端分别固定连接于两个安装槽(23)内。
10.根据权利要求8所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述张紧轮(54)上安装有安装座(53)，且安装座(53)固定连接于第一端板(2)上表面。
...【技术特征摘要】
1.一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，包括椎节(1)、第一端板(2)、第二端板(3)、关节组件(4)、滚轮组件(5)和牵引绳(6)，其特征在于：多个所述椎节(1)与多个关节组件(4)间隔设置，且相邻的两个椎节(1)间通过关节组件(4)串联，关节组件(4)的两端均安装有第一端板(2)，且第一端板(2)固定连接于椎节(1)上，最顶端的椎节(1)上表面固定连接有第二端板(3)，最底端的椎节(1)下表面固定连接有第三端板(7)，第三端板(7)上设置有多个牵引绳(6)，牵引绳(6)上设置有多个滚轮组件(5)，且滚轮组件(5)安装于第一端板(2)上。
2.根据权利要求1所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述关节组件(4)包括万向节(41)、凸块(42)、螺纹孔(43)、耳板(44)、轴承(45)和螺丝(46)，万向节(41)的外壁上均布有四个凸块(42)，第一端板(2)内对应其中两个凸块(42)的位置处均固定连接有耳板(44)，且耳板(44)的一端铰接于凸块(42)上。
3.根据权利要求2所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述耳板(44)上固定连接有轴承(45)，轴承(45)内壁上固定连接有螺丝(46)，凸块(42)上开设有螺纹孔(43)，且螺丝(46)螺纹连接于螺纹孔(43)内。
4.根据权利要求1所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述椎节(1)上开设有多个第一镂空槽(11)，第一端板(2)和第三端板(7)上均开设有多个第二镂空槽(21)。
5.根据权利要求1所述的一种基于滑轮的线驱动柔性机械臂，其特征在于：所述椎节(1)的两端均固定连接有法兰板(12)，且第一端板(2)、第二端板(3)和第三端板(...
【专利技术属性】
技术研发人员：张新彬，庄逸忠，闫硕，谭立国，崔俊宁，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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