[发明专利]一种线驱动的曲率连续变化机器人

权利要求书

1.一种线驱动的曲率连续变化机器人，包括PC(I)，控制驱动单元(II)和整体机械结构组件(III)，其特征在于：所述PC(I)与控制驱动单元(II)采用并口线进行连接与通信，所述控制驱动单元(II)安装在整体机械结构组件(III)上，并与整体机械结构组件(III)中的电机组单元(1)对应连接，通过PC(I)与控制驱动单元(II)分别控制整体机械结构组件(III)中的电机组单元(1)，该电机组单元(1)中的电机转动来改变与每个电机对应的拉线的长度，使整体机械结构组件(III)中的线驱动柔性单元(2)运动；

所述线驱动柔性单元(2)包括圆盘(25)、弹簧(26)、中心轴(27)、螺母(28)、万向节联轴器(29)、驱动线(30)、机械手(31)和陀螺仪(36)，所述线驱动柔性单元(2)共分为四个关节，每个关节有四个相同圆盘(25)，四个关节的圆盘(25)由上到下直径依次减小，第一关节的第一个圆盘(25)通过螺栓(9)与圆盘固定安装支架(24)固定联结，每两个圆盘之间通过中心轴(27)、螺母(28)和万向节联轴器(29)相互联结，并且在每两个圆盘外边缘有四根均匀分布的弹簧(26)分别挂在两圆盘的外缘孔上，四个陀螺仪(36)分别通过螺栓(9)固定安装在四个关节末端的圆盘(25)上；所述驱动线(30)共有四种长度规格，共计16根，每个关节四根，且下一关节的驱动线(30)在穿过本关节四个圆盘(25)后均穿过上一关节的所有圆盘(25)，驱动线(30)的一端固定在本关节最下面圆盘(25)的底部，另一端穿过滑轮组(6)固定在绕线轮(20)上，所述机械手(31)安装在第四关节末端的圆盘(25)上。

2.根据权利要求1所述的线驱动的曲率连续变化机器人，其特征在于：所述整体机械结构组件(III)包括电机组单元(1)、线驱动柔性单元(2)和支架单元(3)，所述电机组单元(1)通过下支撑板(7)和螺栓(9)固定在支架单元(3)上，所述线驱动柔性单元(2)通过电机组单元(1)中的圆盘固定安装支架(24)安装在下支撑板(7)的下方。

3.根据权利要求1或2所述的线驱动的曲率连续变化机器人，其特征在于：所述电机组单元(1)包括上盖板(4)、四个电机组(5)、四个滑轮组(6)、下支撑板(7)、圆盘固定安装支架(24)，所述电机组(5)与滑轮组(6)绕安装中心呈90度均布，安装在上盖板(4)和下支撑板(7)之间。

4.根据权利要求3所述的线驱动的曲率连续变化机器人，其特征在于：所述电机组(5)包括螺钉(8)、螺栓(9)、电机组上盖板(17)、电机安装板(18)、四个电机(19)、四个绕线轮(20)、锁紧螺钉(21)、线槽(22)、电机组下支撑板(23)，所述绕线轮(20)通过锁紧螺钉(21)固定联结于电机(19)的转轴上，电机(19)通过螺钉(8)与电机安装板(18)固定联结，电机安装板(18)上端面通过螺钉(8)与电机组上盖板(17)固定联结，电机安装板(18)下端面通过螺钉(8)与电机组下支撑板(23)固定联结，电机组上盖板(17)通过螺栓(9)与上盖板(4)固定联结，电机组下支撑板(23)通过螺栓(9)与下支撑板(7)固定联结，线槽(22)固定在四个电机(19)的后部。

5.根据权利要求3所述的线驱动的曲率连续变化机器人，其特征在于：所述滑轮组(6)包括螺钉(8)、螺栓(9)、滑轮架上支撑板(10)、滑轮轴(11)、支撑定位轴(12)、支撑轴套(13)、滑轮安装板(14)、八个滑轮(15)、滑轮架下支撑板(16)，所述滑轮(15)通过滑轮轴(11)安装在两个滑轮安装板(14)之间，支撑定位轴(12)安装于两个滑轮安装板(14)之间，支撑轴套(13)安装于支撑定位轴(12)上，两个滑轮安装板(14)的上端面通过螺钉(8)与滑轮架上支撑板(10)固定联结，两个滑轮安装板(14)的下端面通过螺钉(8)与滑轮架下支撑板(16)固定联结，滑轮架上支撑板(10)通过螺栓(9)与上盖板(4)固定联结，滑轮架下支撑板(16)通过螺栓(9)与下支撑板(7)固定联结。

6.根据权利要求1所述的线驱动的曲率连续变化机器人，其特征在于：所述机械手(31)包括安装支架(32)、机械手电机(33)、连杆(34)和手爪(35)，所述安装支架(32)通过螺栓(9)与线驱动柔性单元(2)中最末端圆盘(25)固定联结，所述机械手电机(33)安装在安装支架(32)内，机械手电机(33)的输出轴与连杆(34)连接，手爪(35)铰接在安装支架(32)上，连杆(34)的另一端铰接在手爪(35)上。