[实用新型]可伸缩机构及具有该结构的机械臂

说明书

本实用新型一种可伸缩机构，所述可伸缩机构包括至少两个柔性单元，相邻的所述柔性单元之间嵌套设置；驱动绳组件，所述驱动绳组件连接所述柔性单元；驱动器，连接所述驱动绳组件，所述驱动器延伸和回缩所述驱动绳组件中的驱动绳改变柔性单元的嵌套重合的距离。本实用新型还提供一种应用上述可伸缩机构的机械臂及机器人系统。本实用新型提供的所述可伸缩机构通过模块化的关节和绳索驱动的方式实现柔性伸缩，在保证自身对外部执行机构柔性支撑的基础上实现伸缩调节，能够同时解决空间紧凑度不足和工作能力受限的问题，具有广泛的应用前景。所述机械臂及机器人系统能够通过上述的可伸缩机构自如地调节自身工作范围，空间灵活度和作业能力提高。

技术领域

本实用新型涉及机器人设计技术领域，尤其涉及一种可伸缩机构及具有该结构的机械臂。

背景技术

机器人技术的不断发展，使得柔性机械臂的应用与研究方兴未艾。柔性机械臂具有无限的自由度，这使得机器人系统能够满足更多的工况环境，在与外界环境发生碰撞时，也能够更好保护自己和环境部件。但是目前的柔性机械臂，还不能解决柔性伸缩问题，柔性机械臂在过长时会占用较大的体积空间，空间紧凑度不足；在过短时又受限于工作空间的狭隘，会制约机器人系统的工作能力。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种可伸缩机构及具有该结构的机械臂，该可伸缩机构能够实现自身的伸缩，使用该可伸缩机构的机械臂具有相对较高的工作能力。

本实用新型一种可伸缩机构，所述可伸缩机构包括：

至少两个柔性单元，相邻的所述柔性单元之间嵌套设置；

驱动绳组件，所述驱动绳组件连接所述柔性单元；

驱动器，连接所述驱动绳组件，所述驱动器延伸和回缩所述驱动绳组件中的驱动绳改变柔性单元的嵌套重合的距离。

进一步地，所述驱动绳组件包括回缩驱动绳，所述回缩驱动绳一端连接所述驱动器，另一端与所述柔性单元的芯体固定。

进一步地，任一所述柔性单元连接至少一根回缩驱动绳。

进一步地，任一所述柔性单元周向分布若干回缩驱动绳。

进一步地，所述回缩驱动绳穿过所述柔性单元的芯体，与所述柔性单元的第二端固定。

进一步地，所述驱动绳组件包括延伸驱动绳，所述延伸驱动绳一端连接驱动器，另一端依次穿过所述至少两个柔性单元的第一端和第二端，并与其中一个柔性单元固定。

进一步地，所述芯体包括第一芯体以及第二芯体，所述柔性单元包括端面支撑环，所述第一芯体与第二芯体通过端面支撑环连接。

进一步地，所述柔性单元包括至少一个中间支撑环，所述中间支撑环固定在所述柔性单元的第一芯体和第二芯体之间，并且分布在所述柔性单元的第一端和第二端之间。

进一步地，所述柔性单元还包括导向环，所述导向环成对设置，所述导向环设置在第二芯体的第二端，以及嵌套在所述第二芯体内的相邻的柔性单元第一芯体的第一端；

或者，所述导向环设置在第二芯体的第一端，以及相邻的嵌套在所述第二芯体内的柔性单元第一芯面的第二端。

进一步地，所述柔性单元包括导向环，所述导向环成对设置，所述导向环设置在第二芯体的第二端，以及相邻的柔性单元第一芯体的第一端；

或者，所述导向环设置在第二芯体的第一端，以及相邻的柔性单元第一芯面的第二端。

进一步地，相邻的两个所述柔性单元之间的过度区域还设置有过渡环，所述过渡环在与其延伸方向相垂直的横截面为逐渐收缩的圆环。

进一步地，所述过渡环上开设有导绳槽，所述导绳槽用于导向所述驱动绳组件的移动。