【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人应用，具体为电磁式套索传动三稳态锁定装置。
技术介绍
1、“套索”是绳索传动的一种，采用细长套管构造灵活柔顺的运动传递路径，因其结构柔顺、轻小、传递路径任意的特点在各类机器人系统中得到广泛应用。套索一般由电机驱动，虽然具有单索传动、双索传动等传动形式，但一个电机只能通过固定连接的套索实现单个关节自由度的驱动。为满足机器人多个关节运动需求，则需要多个套索驱动装置，相应的也带来了多个电机的使用，增加了系统重量、带来了额外的能量消耗、加大了经济成本，并降低了套索驱动柔顺轻巧的优势，为此，有必要研发具有更低驱动成本、适应更复杂灵活的关节运动场景的套索驱动装置，发挥套索柔顺灵活的驱动优势，满足新型机器人轻便、节能、仿生的驱动需求。
2、传统的套索夹持设备一般仅能实现单个方向夹紧锁死，单个驱动转置只可以控制单个自由度，无法提供多种传动模式，导致机器人的灵活性较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供电磁式套索传动三稳态锁定装置，该装置可以实现一根驱动套索下的三种传动模式，满足机器人多关节切换驱动、运动保持与锁定等多种运动需求，改变了传统套索完全由驱动电机控制的单一传动模式。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：电磁式套索传动三稳态锁定装置，包括底座，所述底座的内部滑动连接有按压套筒，所述按压套筒的左右两端均套设有自锁杆，两个自锁杆之间安装有自锁弹簧；
3、所述底座的顶部通过螺钉安装有限位单元，所述底座的一端可拆式安装有
4、进一步的，所述底座的一侧安装有作用于按压套筒的电磁驱动单元，所述电磁驱动单元包括电磁铁、通过电磁铁驱动的推杆以及与所述推杆配合的压板。
5、进一步的，所述底座的侧壁上开设有与推杆、压板相适配的推杆槽。
6、进一步的，所述按压套筒的两端均螺纹连接有套筒盖，所述套筒盖的中心轴线与自锁杆的中心轴线相互重合。
7、进一步的，所述按压套筒的顶部开设有限位槽，所述限位槽包括限位段一、限位段二和限位段三，且限位段一、限位段二和限位段三首尾连接形成回路；
8、限位段一包括定位曲面一、导引槽一和止推斜面一；
9、限位段二包括定位曲面二、导引槽二和止推斜面二；
10、限位段三包括定位曲面三、导引槽三和止推斜面三。
11、进一步的，所述自锁杆包括导向凸台，所述导向凸台的侧壁上固定连接有圆柱凸台一，圆柱凸台一的侧壁上固定连接有锥形凸台，所述锥形凸台的侧壁上开设有卡槽，所述卡槽的内部安装有限位件，所述锥形凸台的侧壁上固定连接有圆柱凸台二；
12、限位件为钢珠，且卡槽与钢珠之间相互适配；
13、圆柱凸台一的直径小于导向凸台，且圆柱凸台一与导向凸台之间设置有限位斜面。
14、进一步的，所述自锁弹簧安装在所述按压套筒的内部，且自锁弹簧的两端分别固定连接在两个自锁杆的导向凸台上。
15、进一步的，所述限位单元包括顶盖，所述顶盖的内壁上开设有导向槽，所述导向槽的内部滑动连接有限位销，且限位销与限位槽的内壁之间滑动连接。
16、进一步的，所述第一自锁套筒的一端固定连接有安装板，安装板的侧壁上开设有螺孔，且底座的侧壁上固定连接有与安装板对应的固定板，固定板上也开设有螺孔，第一自锁套筒与底座之间通过螺钉进行可拆式安装；
17、所述第一自锁套筒的侧壁上开设有固定槽，所述按压弹簧的一端固定连接在固定槽内，另一端固定连接在按压套筒的套筒盖上；
18、所述第一自锁套筒与第二自锁套筒的内部均开设有自锁腔体。
19、进一步的，所述自锁腔体包括圆柱腔和锥形腔，且锥形腔与自锁杆上的锥形凸台相适配。
20、本专利技术至少具备以下有益效果：
21、1、本专利技术能够实现三稳态控制，使用一个机构控制绳索的三种运动方式，使套索传动能够应对更加复杂的工况；
22、2、本专利技术由推拉式电磁铁控制，响应速度快，控制简单，并且只需要瞬时通电便可以完成一次换档操作，能耗低；
23、3、本专利技术整体结构小巧，夹持力度大，且重量轻，能够应用于工作空间较为狭窄的地方；
24、4、本专利技术对动力源的要求低，只需要一个普通的电池就能驱动，与传统的气动或液压夹头相比，大大减小了动力源对机器人结构的影响；
25、5、本专利技术能够夹持不同直径的绳索，避免了更换锁头的麻烦，通用性广；
26、6、本专利技术对材料没有特殊要求，制造成本低；
27、7、本专利技术能够让套索传动的方式变得更加灵活，在套索传动方式的机构应用中有非常广阔的前景。
28、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.电磁式套索传动三稳态锁定装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的内部滑动连接有按压套筒(2)，所述按压套筒(2)的左右两端均套设有自锁杆(3)，两个自锁杆(3)之间安装有自锁弹簧(4)；
2.根据权利要求1所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述底座(1)的一侧安装有作用于按压套筒(2)的电磁驱动单元(9)，所述电磁驱动单元(9)包括电磁铁(91)、通过电磁铁(91)驱动的推杆(92)以及与所述推杆(92)配合的压板(93)。
3.根据权利要求2所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述底座(1)的侧壁上开设有与推杆(92)、压板(93)相适配的推杆槽(10)。
4.根据权利要求2所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述按压套筒(2)的两端均螺纹连接有套筒盖(21)，所述套筒盖(21)的中心轴线与自锁杆(3)的中心轴线相互重合。
5.根据权利要求4所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述按压套筒(2)的顶部开设有限位槽(22)，所述限位槽(22)包括限位段一(23)、限位段
6.根据权利要求5所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述自锁杆(3)包括导向凸台(31)，所述导向凸台(31)的侧壁上固定连接有圆柱凸台一(32)，圆柱凸台一(32)的侧壁上固定连接有锥形凸台(33)，所述锥形凸台(33)的侧壁上开设有卡槽(331)，所述卡槽(331)的内部安装有限位件(332)，所述锥形凸台(33)的侧壁上固定连接有圆柱凸台二(34)；
7.根据权利要求6所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述自锁弹簧(4)安装在所述按压套筒(2)的内部，且自锁弹簧(4)的两端分别固定连接在两个自锁杆(3)的导向凸台(31)上。
8.根据权利要求6所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述限位单元(5)包括顶盖(51)，所述顶盖(51)的内壁上开设有导向槽(52)，所述导向槽(52)的内部滑动连接有限位销(53)，且限位销(53)与限位槽(22)的内壁之间滑动连接。
9.根据权利要求8所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述第一自锁套筒(6)的一端固定连接有安装板(11)，安装板(11)的侧壁上开设有螺孔，且底座(1)的侧壁上固定连接有与安装板(11)对应的固定板(12)，固定板(12)上也开设有螺孔，第一自锁套筒(6)与底座(1)之间通过螺钉进行可拆式安装；
10.根据权利要求9所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述自锁腔体(14)包括圆柱腔(141)和锥形腔(142)，且锥形腔(142)与自锁杆(3)上的锥形凸台(33)相适配。
...【技术特征摘要】
1.电磁式套索传动三稳态锁定装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的内部滑动连接有按压套筒(2)，所述按压套筒(2)的左右两端均套设有自锁杆(3)，两个自锁杆(3)之间安装有自锁弹簧(4)；
2.根据权利要求1所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述底座(1)的一侧安装有作用于按压套筒(2)的电磁驱动单元(9)，所述电磁驱动单元(9)包括电磁铁(91)、通过电磁铁(91)驱动的推杆(92)以及与所述推杆(92)配合的压板(93)。
3.根据权利要求2所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述底座(1)的侧壁上开设有与推杆(92)、压板(93)相适配的推杆槽(10)。
4.根据权利要求2所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述按压套筒(2)的两端均螺纹连接有套筒盖(21)，所述套筒盖(21)的中心轴线与自锁杆(3)的中心轴线相互重合。
5.根据权利要求4所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述按压套筒(2)的顶部开设有限位槽(22)，所述限位槽(22)包括限位段一(23)、限位段二(24)和限位段三(25)，且限位段一(23)、限位段二(24)和限位段三(25)首尾连接形成回路；
6.根据权利要求5所述的电磁式套索传动三稳态锁定装置，其特征在于：所述自锁杆(3)包括导向凸台(31)，所述导向凸台(31)的侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：张琦，陈新澳，王兴松，沈冬华，李杰，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
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