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一种基于四杆张拉整体结构的刚柔耦合连续型机械臂制造技术

技术编号:43375768 阅读:19 留言:0更新日期:2024-11-19 17:54
本发明专利技术公开了一种基于四杆张拉整体结构的连续型机械臂,具有多段连续型机械臂结构,所述机械臂臂体包括:至少一个驱动系统、至少一个支撑平台、至少一个连续体机构和至少一个柔性连接机构;至少一个驱动系统包含至少一个驱动电机、至少一个控制器、至少一个收绳盘和至少一个收绳轴;至少一个连续体机构具有至少一个可伸缩杆件、顶层单元、一个中间层单元和至少一个底层单元;至少一个柔性连接机构配置为使相邻的所述至少一个连续体机构彼此远离,相邻的所述至少一个连续体机构构通过所述至少一个柔性连接机构连接并形成至少一个弯曲变形段和至少一个伸缩变形段;其中,所述至少一个连续体机构中间层单元与所述至少一个连续体结构的至少一个顶层或至少一个底层单元均通过至少一个柔性连接机构相连,并实现伸缩与弯曲转动;该基于四杆张拉整体结构的刚柔耦合连续型机械臂能够在空间内进行多角度自由度运动,实现机械臂结构的灵活操作能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人,具体涉及一种基于四杆张拉整体结构的刚柔耦合连续型机械臂


技术介绍

1、目前,机器人技术的研究已经日趋成熟,并广泛应用于航空航天、工业生产等诸多领域,这些应用无疑给人类带来了极大的便利。然而,目前广泛应用的传统刚性机器人只具有有限的自由度,变形能力较差,难以在空间实现灵活的操作运动。

2、连续型机械臂的设计应用过程中会存在结构柔顺性与承载能力(或者结构刚度)很难同时兼顾的难点,这需要所在机械臂结构设计过程中,在保证柔顺性的同时提高自身的刚度。因此,利用张拉整体结构的可变刚度、形态变化丰富等优势去设计一款表现优异的连续型机械臂对连续型机器人的发展具有十分重要的意义。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的问题是利用张拉整体结构的可变刚度、形态变化丰富等优势去设计一款兼具结构刚度、承载能力和结构柔顺性的连续型机械臂,并可实现空间多自由度运动,具有灵活操作能力。

2、为解决上述问题,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种基于四杆张拉整体结构的连续型机械臂,具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于四杆张拉整体结构的刚柔耦合连续型机械臂,其特征在于,所述刚柔耦合连续型机械臂包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于四杆张拉整体结构的刚柔耦合连续型机械臂,其特征在于,所述驱动系统包含至少一个驱动电机、至少一个控制器、至少一个收绳盘和至少一个收绳轴;其中,所述驱动电机带动所述收绳轴正转或反转,所述驱动绳索一方固定于所述收绳盘中,中间段缠绕于所述收绳轴,另一端固定于所述连续体机构的最后一层单元的所述底层单元的驱动绳索通孔上;

3.根据权利要求1所述的一种基于四杆张拉整体结构的刚柔耦合连续型机械臂,其特征在于,所述支撑平台包括至少一个顶层电机固定板、至少一...

【技术特征摘要】

1.一种基于四杆张拉整体结构的刚柔耦合连续型机械臂,其特征在于,所述刚柔耦合连续型机械臂包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于四杆张拉整体结构的刚柔耦合连续型机械臂,其特征在于,所述驱动系统包含至少一个驱动电机、至少一个控制器、至少一个收绳盘和至少一个收绳轴;其中,所述驱动电机带动所述收绳轴正转或反转,所述驱动绳索一方固定于所述收绳盘中,中间段缠绕于所述收绳轴,另一端固定于所述连续体机构的最后一层单元的所述底层单元的驱动绳索通孔上;

3.根据权利要求1所述的一种基于四杆张拉整体结构的刚柔耦合连续型机械臂,其特征在于,所述支撑平台包括至少一个顶层电机固定板、至少一个中间层固定杆和至少一个底层固定杆,所述驱动系统和连续体机构均装配在所述至少一个顶层电机固定板上;其中,所述至少一个顶层电机固定板上设置有与所述驱动绳索相配对的至少一个通孔。

4.根据权利要求1所述的一种基于四杆张拉整体结构的刚柔耦合连续型机械臂,其特征在于,所述连续体机构包含至少一个可伸缩杆件、至少一个中间层单单元、至少一个底层单元和至少一个顶层单元,中间层单元与顶层单元或底层单元之间通过四杆可伸缩杆件依次螺旋式圆周排练连接,所述可伸缩杆件与中间层单元、顶层单元和底层单元之间采用球形副连接方式,具有较大的灵活性。

5.根据权利要求4所述的一种基于四杆张拉整体结构的刚柔耦合连续型机械臂,其特征在于,所述连续体机构中的可伸缩杆件包含至少一个第一连接杆、至少一个第二连接杆和至少一个压簧,所述第一连接杆与第二连接杆之间...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚云龙刘北北马广英田端迪裴静静崔伟李金龙郭自强夏智兴
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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