一种可实现360°旋转的绳驱机械臂关节装置制造方法及图纸

技术编号:43467474 阅读:20 留言:0更新日期:2024-11-27 13:04
本发明专利技术公开了一种可实现360°旋转的绳驱机械臂关节装置,包括360°旋转关节、驱动装置、张紧装置、臂杆、桅杆、绳索和导向轮装置。所述驱动装置和张紧装置分别内置于两个臂杆的外端,通过绳索连接实现对机械臂的驱动,两个臂杆的内端分别与旋转关节的两端相连,桅杆通过销轴与旋转关节连接,驱动装置连接绳索并控制其收放长度,通过桅杆将绳索张力作用传递至臂杆的端部,进而驱动旋转关节以及臂杆实现转动。本发明专利技术的绳驱机械臂关节装置采用反平行四边形机构连接相邻臂杆,实现了机械臂的360°旋转;采用平行四边形机构连接臂杆和桅杆,保证了在关节运动过程中桅杆始终平分机械臂关节角度,同时提高了机械臂的整体抗弯性能和承载能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空间大型绳驱机械臂设计,具体涉及一种可实现360°旋转的绳驱机械臂关节装置


技术介绍

1、空间机械臂对于航天器的捕获与对接、载荷运输、在轨组装与维修、空间站建设等空间任务至关重要。深空探测与空间在轨服务系统日趋大型化,航天产品对质量与成本的严苛要求限制了大尺寸空间操作臂的发展,因此,对大尺寸高折展比的轻质空间机械臂的设计具有重要的研究意义。

2、传统的空间大型机械臂普遍由一个或多个刚性臂通过旋转关节连接组成,其中旋转关节集成了电机、齿轮减速器、控制器、传感器、电气线束等多种设备,结构复杂、体积庞大,其质量占据了机械臂质量的85%-90%;其次由于机械臂之间的位置干涉和线束干涉等,传统机械臂难以实现大角度运动和高折展比,致使大型机械臂的运输成本极高;此外,由于旋转关节中电机施加的扭矩位于机械臂的中间,远距离的空间任务需要使用更大尺寸和质量的电机及齿轮减速器,机械臂长度增加带来的质量增加限制了空间机械臂的操作距离。

3、现有专利公告号为cn115488871a的专利文献公开了一种轻量化高扭矩肌腱驱动单自由度机械关节装置,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可实现360°旋转的绳驱机械臂关节装置,其特征在于,包括驱动装置(1)、臂杆(2)、360°旋转关节(3)、桅杆(4)、绳索(5)、张紧装置(6)和导向轮装置(7),所述驱动装置(1)和所述张紧装置(6)分别内置于所述两个臂杆(2)的外端,所述两个臂杆(2)的内端分别与所述360°旋转关节(3)的两端相连,所述桅杆(4)通过销轴与所述360°旋转关节(3)连接,所述绳索(5)的两端经过所述驱动装置(1)缠绕后分别与所述臂杆(2)端部的所述张紧装置(6)相连,通过所述驱动装置(1)中的电机(12)带动绞盘(13)控制所述绳索(5)的收放长度,并通过所述桅杆(4)和所述导向轮装置(7...

【技术特征摘要】

1.一种可实现360°旋转的绳驱机械臂关节装置,其特征在于,包括驱动装置(1)、臂杆(2)、360°旋转关节(3)、桅杆(4)、绳索(5)、张紧装置(6)和导向轮装置(7),所述驱动装置(1)和所述张紧装置(6)分别内置于所述两个臂杆(2)的外端,所述两个臂杆(2)的内端分别与所述360°旋转关节(3)的两端相连,所述桅杆(4)通过销轴与所述360°旋转关节(3)连接,所述绳索(5)的两端经过所述驱动装置(1)缠绕后分别与所述臂杆(2)端部的所述张紧装置(6)相连,通过所述驱动装置(1)中的电机(12)带动绞盘(13)控制所述绳索(5)的收放长度,并通过所述桅杆(4)和所述导向轮装置(7)将绳索张力作用传递至所述臂杆(2)的两端,进而驱动所述360°旋转关节(3)带动所述机械臂实现转动。

2.如权利要求1所述的一种可实现360°旋转的绳驱机械臂关节装置,其特征在于,所述驱动装置包括基座(11)、电机(12)、绞盘(13)、第一滑轮(14)和第二滑轮(15),所述绳索(5)经所述第一滑轮(14)进入所述绞盘(13)缠绕一圈,经过所述第二滑轮(15)退出所述驱动装置(1),通过这种特殊缠绕方式产生摩擦力,进而通过所述电机(12)驱动所述绞盘(13)控制所述绳索(5)的收放长度,将所述绳索(5)从所述机械臂的一侧循环至另一侧。

3.如权利要求1所述的一种可实现360°旋转的绳驱机械臂关节装置,其特征在于,所述臂杆(2)是由碳纤维板拼接组成的轻质桁架结构。

4.如权利要求1所述的一种可实现360°旋转的绳驱机械臂关节装置,其特征在于,所述360°旋转关节(3)包括反平行四边形机构(31)、平行四边形机构(32)、平面推力球轴承(33)、塞打螺栓(34)、防松螺母(35),所述反平行四边形机构(31)和平行四边形机构(32)的连杆之间安装有所述平面推力球轴承(33),通过...

【专利技术属性】
技术研发人员:单明贺王怡雅张博
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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