[发明专利]一种基于球销副的柔性机械臂

权利要求书

1.一种基于球销副的柔性机械臂，其特征在于，包括多段臂杆、多组联动绳组和多根驱动绳，多段所述臂杆分别依次首尾相连，其中每相邻的两段所述臂杆之间通过球销副连接，各组所述联动绳组分别与两端分别连接有所述球销副的各段臂杆相对应，每组所述联动绳组包括多根联动绳，每组联动绳组中的多根所述联动绳分别依次绕过相对应的所述臂杆的第一端的所述球销副、该相对应的所述臂杆以及该相对应的所述臂杆的第二端的所述球销副以实现联动，每根所述联动绳在相对应的所述臂杆上呈S形；多根所述驱动绳分别依次穿过依次首尾相连的多段所述臂杆以实现对多段所述臂杆的驱动；

其中，每个所述臂杆的两端分别设有第一凸缘，所述第一凸缘上设有多个第一孔洞和多个第二孔洞，所述球销副上设有第二凸缘，所述第二凸缘上设有多个第三孔洞，所述第一孔洞、所述第二孔洞和所述第三孔洞分别沿着所述臂杆的轴向方向设置，每根所述联动绳的第一端固定连接在与相对应的所述臂杆第一端相连的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘的所述第一孔洞内，第二端固定连接在与相对应的所述臂杆第二端相连的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘的所述第一孔洞内，每根所述联动绳的第一端至第二端之间依次穿过相对应的所述臂杆第一端的所述球销副上的所述第二凸缘的所述第三孔洞、相对应的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞、相对应的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞以及相对应的所述臂杆第二端的所述球销副上的所述第二凸缘的所述第三孔洞。

2.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，所述球销副包括第一球腔体、第二球腔体和销轴，所述第一球腔体固定连接在所述臂杆的第一端，所述第二球腔体设置在所述第一球腔体内，所述销轴依次穿过所述第一球腔体和所述第二球腔体以使得所述第一球腔体和所述第二球腔体在绕所述臂杆的轴向方向上的转动自由度被约束且在垂直于所述臂杆的轴向方向的两个方向上可相对转动，其中所述第二球腔体能够套入到相邻的所述臂杆的第二端上并与相邻的所述臂杆的第二端通过键连接以形成所述球销副。

3.根据权利要求2所述的柔性机械臂，其特征在于，所述第一球腔体或者所述第二球腔体上设有滑槽，所述滑槽的长度方向沿着所述臂杆的轴向方向设置，其中在所述第一球腔体上设有滑槽时所述销轴与所述第二球腔体螺纹连接或者过盈配合，在所述第二球腔体上设有滑槽时所述销轴与所述第一球腔体螺纹连接或者过盈配合。

4.根据权利要求2所述的柔性机械臂，其特征在于，每个所述球销副包括两个销轴，两个所述销轴分别依次穿过所述第一球腔体和所述第二球腔体，其中两个所述销轴对称设置在所述第一球腔体和所述第二球腔体的两端且两个所述销轴的轴线共线。

5.根据权利要求2所述的柔性机械臂，其特征在于，所述第二球腔体由至少两个球腔体部组成，其中至少两个所述球腔体部相互拼接形成所述第二球腔体。

6.根据权利要求2所述的柔性机械臂，其特征在于，所述第二球腔体内设有多个键槽，所述臂杆的第二端上设有多个凸出的键，多个所述键能够分别相应插入到多个所述键槽内；且在所述臂杆的第二端处还设有止挡部，所述第二球腔体和/或所述第一球腔体的端部设有止推面，所述止挡部设置在多个所述键的尾部以在所述臂杆的轴向方向上止挡住所述第二球腔体和/或所述第一球腔体的端部的所述止推面。

7.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，每组联动绳组中的多根所述联动绳的两端分别固定连接在与相对应的所述臂杆两端分别相连的两段所述臂杆上。

8.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，每组联动绳组包括至少三根所述联动绳，三根所述联动绳分别分布在相对应的所述臂杆的圆周上且互不干涉。

9.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，每根所述联动绳在相对应的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞与相对应的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞之间呈S形。