[发明专利]一种用于绳索驱动型柔性机械臂的驱动装置

权利要求书

1.一种用于绳索驱动型柔性机械臂的驱动装置，其特征在于：包括支架、柔性机械臂、多根驱动绳索及多个驱动模块，驱动模块固定在支架的上部端板上，柔性机械臂固定在支架的下部端板上，每根驱动绳索从每个驱动模块伸出后依次穿过柔性机械臂的各个连接盘的过线孔，直至与末端连接盘固连，单个驱动模块可实现对单根驱动绳索的拉伸运动；

所述的驱动绳索为横截面成正方形的带齿绳索，其主体用橡胶制成，在内部纵向上嵌有四条细钢丝，绳索的外部带有整周的梯形齿；

所述的柔性机械臂由多个连接盘、柔性体和手爪组成，连接盘的上下表面与柔性体相连，末端连接盘与手爪连接，用来抓取目标物体，除末端连接盘外，其余连接盘为带有四个均布的十字形孔的圆盘，驱动绳索通过导向装置A从十字形孔中穿过，所述导向装置A主要包括四个导向齿轮A、导向齿轮盖A，四个导向齿轮A安装在连接盘的十字形孔中且与导向齿轮盖A连接，导向齿轮盖A固定在连接盘上，四个导向齿轮A通过与驱动绳索的梯形齿相啮合，实现对驱动绳索的固定及导向；

所述的驱动模块包括箱体、导向装置B、动力装置、收绳装置以及编码器反馈装置，所述箱体包括皆为正方体壳形结构的上箱体和下箱体，上、下箱体通过螺栓连接，所述的导向装置B位于上箱体上，导向装置B主要包括四个导向齿轮B、导向齿轮盖B，导向装置B的安装结构相同于导向装置A，所述动力装置主要由电机、同步带轮A、同步带组成，其中电机通过螺钉固定在下箱体上，同步带轮A安装在电机轴上；

所述的收绳装置主要由同步带轮B、导杆支撑轮、导杆、滚珠滑道、收绳卷筒、螺纹定位轴、轴承A、轴承B、轴承透盖A、轴承透盖B以及螺母组成，所述的螺纹定位轴的中部为矩形螺纹，利用其两端的一段方形定位键，将两端分别固定在下箱体的方形槽内，所述的收绳卷筒通过滚珠滑道安装在导杆上，所述导杆有四个，均为两端带螺纹的圆柱形钢制零件，每个导杆穿过一组轴向相对的滚珠滑道，并且一端穿过同步带轮B和轴承透盖B上的通孔，用螺母固定，另一端穿过导杆支撑轮和轴承透盖A，用螺母固定，所述的同步带轮B通过轴承B和轴承透盖B联接在螺纹定位轴的一端，所述的导杆支撑轮通过轴承A和轴承透盖A联接在螺纹定位轴的另一端；

所述的编码器反馈装置主要由编码器、编码器同步轮、压紧装置组成，压紧装置包括两个导向齿轮C、下盖和上盖，两个导向齿轮C用螺钉固定在下座和上盖上，所述的编码器同步轮加工有V型收绳滚道，并在收绳滚道上加工出与驱动绳索上的梯形齿相啮合的齿槽，驱动绳索通过压紧装置与编码器同步轮紧密啮合，编码器测量出驱动绳索的移动量并反馈给电机，调整电机的旋转量。

2.根据权利要求1所述的一种用于绳索驱动型柔性机械臂的驱动装置，其特征在于：所述驱动绳索的末端分别裸露5cm长钢丝，用于和末端连接盘固定。

3.根据权利要求1所述的一种用于绳索驱动型柔性机械臂的驱动装置，其特征在于：所述导向装置A的安装结构为：连接盘的十字形孔设有带圆角的正方形槽，槽底平面与导向齿轮A的轴向中心平面平齐，导向齿轮盖A设有十字形孔并在下部设有与连接盘相配合的半轴孔，导向齿轮A为带有渐开线齿轮的齿轮轴，齿轮轴的两侧轴段安装在连接盘和导向齿轮盖A的十字形孔中。

4.根据权利要求1所述的一种用于绳索驱动型柔性机械臂的驱动装置，其特征在于：所述的收绳卷筒为圆柱形结构，在其轴向中心设有与螺纹定位轴相配合的内矩形螺纹，在其外圆柱面设有与中心内矩形螺纹螺距和旋向均一致的螺旋形V型收绳滚道，并在收绳滚道上设有与驱动绳索上的梯形齿相啮合的齿槽，收绳卷筒端面上设有周向均布的四个通孔，在通孔的两端各设有一段螺纹，并在其两端各固定一个带有外螺纹的滚珠滑道。