一种面向狭窄空间任务的欠驱动芯柱式连续体机器人制造技术

技术编号:43902152 阅读:23 留言:0更新日期:2025-01-03 13:13
一种面向狭窄空间任务的欠驱动芯柱式连续体机器人,属于多自由度冗余连续型机器人技术领域。包括:驱动装置,通过多个电机控制驱动绳索的收放组合,实现机械臂的灵活运动,达到预期工作位姿。移动导轨推进平台,在导程范围内执行线性运动,将机械臂移动至指定作业范围内。连续体机械臂主体,由N个结构相同的机械臂单元组成,划分为M个关节段;采用刚柔耦合的方式,结合万向节结构和芯柱结构,关节间能够灵活偏转、抗扭刚度及整体负载能力得到提高;末端执行器,根据作业需求执行多样化的任务。本发明专利技术提供的机器人具有灵活性强、长度‑直径比大、抗扭能力强、环境适应性强等优点,可以满足在狭窄非结构化空间内进行检测及运维作业需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多自由度冗余连续型机器人,涉及一种面向狭窄空间任务的欠驱动芯柱式连续体机器人


技术介绍

1、随着工业重器及航空航天技术的飞速发展,面向狭窄非结构化环境的作业需求日益增多,如航空航天发动机检测、飞机机翼油箱检测、核电厂在役设备运维等。以飞机机翼油箱为例,作为飞机的核心部件,在航前航后均需进行检测,其内部结构狭窄受限、翼肋繁多交错,易发生渗漏、燃烧爆炸等危险事故。目前多由机务人员进箱人工开展检测排查工作,存在检测效率低、周期长,强度大、故障源难以排查的问题,因此亟需一种能替代机务人员执行检测任务的装备。

2、传统工业机器人由于尺寸及灵活性受限无法进入狭窄空间作业。现有的具备狭窄空间作业能力的连续型机器人大致可以包括万向节关节结构与芯柱结构连续型机器人,其他如折纸类、纯柔性结构、主动电机驱动结构等,由于尺寸大和刚度不足等因素无法完成该类作业任务。而基于万向节关节的连续型机器人由于每个关节都需要给定相应驱动,大大增加了驱动的数目,从而增加了整体的重量与设计难度。而基于芯柱结构的连续型机器人,一方面在较大驱动力作用下易发生屈曲失稳现象,另本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向狭窄空间任务的欠驱动芯柱式连续体机器人,其特征在于,所述的欠驱动芯柱式连续体机器人包括连续体机械臂主体(1)、导线机构(2)、导线锥台(3)、驱动装置(4)、线性进给平台(5);

2.根据权利要求1所述的所述的一种面向狭窄空间任务的欠驱动芯柱式连续体机器人,其特征在于,所述的连续体机械臂主体(1)包括N个依次连接且结构相同的机械臂单元(7)、芯柱(11)、万向节(10),每个机械臂单元(7)周向均匀设置有多个用于穿过驱动线缆的驱动通孔(16)并贯穿整个连续体机械臂主体(1);相邻机械臂单元(7)通过万向节(10)连接,芯柱(11)穿过万向节(10)的中空部分并固定...

【技术特征摘要】

1.一种面向狭窄空间任务的欠驱动芯柱式连续体机器人,其特征在于,所述的欠驱动芯柱式连续体机器人包括连续体机械臂主体(1)、导线机构(2)、导线锥台(3)、驱动装置(4)、线性进给平台(5);

2.根据权利要求1所述的所述的一种面向狭窄空间任务的欠驱动芯柱式连续体机器人,其特征在于,所述的连续体机械臂主体(1)包括n个依次连接且结构相同的机械臂单元(7)、芯柱(11)、万向节(10),每个机械臂单元(7)周向均匀设置有多个用于穿过驱动线缆的驱动通孔(16)并贯穿整个连续体机械臂主体(1);相邻机械臂单元(7)通过万向节(10)连接,芯柱(11)穿过万向节(10)的中空部分并固定在相邻机械臂单元(7)的凸台(12)中;所述驱动线缆数目与通孔(16)数目相同;每n/m个机械臂单元(7)构成一个关节段(8),整个续体机械臂主体(1)共有m个关节段(8);同一关节段(8)内的万向节(10)的数目与芯柱(11)的数目相等。

3.根据权利要求2所述的所述的一种面向狭窄空间任务的欠驱动芯柱式连续体机器人,其特征在于,所述的连续体机械臂主体(1)中,首端第一个机械臂单元(7)与导线锥台(3)固定连接,末端执行器(22)与连续体机械臂主体(1)末端机械臂单元(7)连接。

4.根据权利要求2所述的所述的一种面向狭窄空间任务的欠驱动芯柱式连续体机器人,其特征在于,所述的连续体...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭海军何晨煜杨浩李飞杨朝中张盛
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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