[发明专利]模块化多关节线控机器人

说明书

本发明提供了一种模块化多关节线控机器人，包括工作台、依次串接的多个关节、夹爪及动力机构；底层关节设置在工作台上，关节包括壳体及连接机构，相邻两个关节经转轴连接，转轴与其中一个关节固定连接；转轴上设有牵引轮；动力机构包括箱体、多个电动拉杆及与电动拉杆一一对应连接的牵引线；每一牵引轮均连接一条牵引线，夹爪连接一条牵引线。本发明的模块化多关节线控机器人，转轴可带动其中一个关节转动，并且可紧密对接另一个关节，各个关节之间结构紧凑；电动拉杆可精确控制牵引线回拉长度，转轴由牵引轮、牵引线、电动拉杆带动转动，从而使由转轴带动的关节精准转动；各个关节分别由独立的牵引线控制旋转独立运动，具有良好的运动精度。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种模块化多关节线控机器人。

背景技术

模块机器人是由标准的相互独立的制造模块组成，每个模块有驱动部分、动力源等。不同的模块组合在一起，由控制系统控制，构成具有特殊功能的机器人。

模块机器人的典型代表有蛇形软体机器人及并联机器人。蛇形软体机器人可以通过交叉关节的旋转运动模仿自然界中蛇类的蜿蜒运动、直线运动、侧向运动、伸缩运动，但是其控制方式比较复杂且关节结构也相对复杂，造价高。并联机器人因为其功能比较强大，有结构紧凑，刚度高，承载能力大，无累计误差，精度高等优势，在需要高刚度、高精度或者大载荷而无需很大的工作空间的领域内得到了广泛应用，然而并联机器人在狭小细长的环境中不能很好的发挥作用，在这种环境中就需要串联机器人去弥补并联机器人的缺陷。

串联机器人具备以下特点：1、工作空间广泛；2、运动分析比较容易；3、可避免驱动轴之间的耦合效应；4、机构中各关节运动轴必须独立控制，并且需搭配编码器与传感器用来提高机构运动时的精准度。串联机器人中有很大一部分是多关节机器人，其各个关节的运动相互独立，可以避免各轴之间的耦合效应，模块化的关节可以降低设计工作的工作量，所以模块化多关节串联机器人在机器人领域有重要的地位。

现有技术中的串联机器人在运动精度控制上难以达到较高的精度，由于串联机器人的机构中各关节运动轴是独立的，每个关节在运动时易产生动态误差，误差累计会降低机器人整体运动精度；多关节机器人多用直流伺服电机和减速传动装置作为各运动关节和执行机构的动力源，导致各关节之间的结构不紧凑；另外，市场上存在的机器人无法根据不同的工作要求增加或减少自身关节数量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以线控为驱动方式的模块化多关节线控机器人，旨在解决现有技术中存在的串联机器人运动精度低、各关节连接不紧凑的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种模块化多关节线控机器人，包括：

工作台；

关节，设有依次串接的多个，其中底层关节设置在所述工作台上；每一所述关节包括壳体、设置于所述壳体内的连接机构；相邻两个关节的连接机构经转轴连接，所述转轴与其中一个连接机构固定连接；所述转轴上固定有牵引轮；所述牵引轮与所述壳体内壁之间设有复位扭簧；

夹爪，与顶层所述关节连接；

动力机构，与所述工作台连接，包括箱体、设置于所述箱体内的多个电动拉杆，以及与所述电动拉杆一一对应连接的牵引线；每一所述牵引轮均连接一条牵引线，所述夹爪连接一条牵引线。

进一步地，所述壳体上设有第一开口，以及与所述第一开口相对的第二开口；所述连接机构包括设置于所述第一开口内且中心线与所述第一开口的中心线平行的第一支撑座，以及与所述第一支撑座固定连接且中心线与所述第二开口的中心线平行的第二支撑座；所述第二支撑座的中心线与所述第一支撑座的中心线的夹角为135°；