[发明专利]一种具有连续体腕部关节的刚柔混合驱动喷涂机器人

权利要求书

1.一种具有连续体腕部关节的刚柔混合驱动喷涂机器人，包括多自由度的刚性机械臂，其特征在于：刚性机械臂前端连接有柔性连续体腕关节，柔性连续体腕关节前端连接有喷头，所述柔性连续体腕关节包括柔性传动箱、驱动模块和柔性连续体，其中：

驱动模块包括电机支架和设置在电机支架内的多个驱动电机，电机支架后端固定连接于刚性机械臂前端；

柔性传动箱后端固定连接于驱动模块中电机支架前端，柔性传动箱内设有数量与驱动电机数量相同的多个滚筒，驱动模块中各个驱动电机的输出轴分别穿入柔性传动箱中，多个滚筒一一对应固定于各个驱动电机的输出轴；

柔性连续体包括多个从后向前顺序排列在喷头和柔性传动箱之间的刚性支架，多个刚性支架中最后端的刚性支架固定于柔性传动箱前端，最前端的刚性支架作为柔性连续腕关节前端固定连接喷头，每个刚性支架中心分别设有通孔，所述喷头连接的用于引入喷涂液体的管道依次从各个刚性支架中心的通孔穿过后穿入柔性传动箱中，再从柔性传动箱穿出后与外部喷涂液体源连接，所述柔性传动箱内每个滚筒上分别缠绕有驱动柔索，每个驱动柔索的索端分别从柔性传动箱前端穿出，再分别各自依次穿过除最前端刚性支架外的其余各个刚性支架后，驱动柔索的索端分别固定连接于最前端的刚性支架，每相邻的两个刚性支架中同一个驱动柔索穿过的位置之间分别连接有弹簧。

2.根据权利要求1所述的一种具有连续体腕部关节的刚柔混合驱动喷涂机器人，其特征在于：各个驱动柔索穿过每个刚性支架的位置均匀分布于该刚性支架的中心周围，各个驱动柔索索端在最前端刚性支架的连接位置均匀分布于最前端刚性支架的中心周围，使各个驱动柔索均匀分布于喷头连接的管道周围。

3.根据权利要求1所述的一种具有连续体腕部关节的刚柔混合驱动喷涂机器人，其特征在于：所述喷头前端连接有环绕在出液口周围的喷液扇面。

4.根据权利要求1所述的一种具有连续体腕部关节的刚柔混合驱动喷涂机器人，其特征在于：所述刚性机械臂包括基座、刚性手腕、腰部和多个臂段，多个臂段依次通过由伺服电机驱动的旋转关节顺序转动连接，实现相邻两个臂段在竖直面内的相对转动；腰部通过由伺服电机驱动的旋转关节转动安装于基座上，实现腰部自身的旋转；多个臂段中始端的臂段通过由伺服电机驱动的旋转关节转动连接于腰部，实现始端的臂段相对于腰部在竖直面内的转动；刚性手腕转动连接于多个臂段中末端的臂段并由伺服电机驱动刚性手腕，实现刚性手腕自身的旋转，刚性手腕前端作为刚性机械臂前端固定连接柔性连续体腕关节中的驱动模块。

5.根据权利要求1所述的一种具有连续体腕部关节的刚柔混合驱动喷涂机器人，其特征在于：设刚性机械臂的自由度为M，,柔性连续体腕关节中驱动电机、滚筒和驱动柔索的数量均为N，则柔性连续体腕关节的自由度为N-1，整个喷涂机器人的自由度为M+N-1，冗余自由度为1。