[发明专利]串联式绳驱机械手关节运动的被动解耦机构

权利要求书

1.一种串联式绳驱机械手关节运动的被动解耦机构,其特征在于，所述的串联式绳驱机械手关节运动的被动解耦机构包括基座系统(1)、解耦模块(2)、1号手臂系统(3)、2号手臂(4)、1号驱动绳(11)与2号驱动绳(12)；

所述的基座系统(1)包括1号驱动轮(5)、2号驱动轮(6)、基座板(10)、3号销钉(20)、4号销钉(21)、2个结构相同的5号销钉(22)、2个结构相同的6号销钉(23)、1号导向轮(24)、2号导向轮(25)、3号导向轮(26)、4号导向轮(27)、7号销钉(28)、1号齿轮(29)、2号齿轮(35)、4号齿轮(37)、10号销钉(38)、5号齿轮(39)与11号销钉(40)；

所述的基座板(10)为长条形的平板类结构件，基座板(10)由左半圆板、中矩形板与右半圆板组成，左半圆板、中矩形板与右半圆板连成一体；基座板(10)的右侧设置有矩形凹槽，矩形凹槽前后贯通，矩形凹槽的槽底上沿纵向的中心线设置有2个结构相同的用于安装解耦模块(2)的螺纹孔；

基座板(10)的矩形凹槽左侧部分的高度大于矩形凹槽右侧部分的高度，矩形凹槽右侧部分上设置有光通孔，光通孔的中心线与基座板(10)中右半圆板的中心线重合；基座板(10)上沿纵向对称线从左至右设置有安装3号销钉(20)、4号销钉(21)、5号销钉(22)、6号销钉(23)的光通孔；在矩形沟槽的右侧、安装6号销钉(23)的光通孔前方还设置有3个孔径相同的1号光通孔、2号光通孔、3号光通孔，1号光通孔、2号光通孔、3号光通孔用于安装7号销钉(28)、10号销钉(38)与11号销钉(40)，1号光通孔在基座板(10)的前边缘，2号光通孔与3号光通孔位于1号光通孔的右后侧和安装6号销钉(23)的光通孔的前右侧，2号光通孔与3号光通孔的中心连线与基座板(10)的纵向对称线平行，与安装6号销钉(23)的光通孔的中心线交叉垂直；安装3号销钉(20)、4号销钉(21)的光通孔的中心在基座板(10)的纵向对称线上，安装5号销钉(22)、6号销钉(23)的光通孔沿基座板(10)的纵向对称线各自对称的设置有2个光通孔，而安装5号销钉(22)与6号销钉(23)的2个光通孔又沿矩形凹槽的纵向对称线对称地分布，且安装5号销钉(22)与6号销钉(23)的光通孔分布在矩形凹槽左、右侧的基座板(10)上；

所述的3号销钉(20)的下端插入基座板(10)左侧的光通孔中，3号销钉(20)的下端与基座板(10)左侧的光通孔之间为过盈配合，4号销钉(21)的下端插入3号销钉(20)右侧的光通孔中，4号销钉(21)与3号销钉(20)右侧的光通孔之间为过盈配合，1号驱动轮(5)安装在3号销钉(20)的上端，两者之间为过盈配合连接，2号驱动轮(6)安装在4号销钉(21)的上端，两者之间为间隙合连接，1号驱动轮(5)要高于2号驱动轮(6)；

2个结构相同的5号销钉(22)对称地安装在基座板(10)上的光通孔中，2个结构相同的6号销钉(23)也对称地安装在基座板(10)上的光通孔中，2个结构相同的5号销钉(22)与2个结构相同的6号销钉(23)是以基座板(10)与基座板(10)上的矩形凹槽的纵向对称线对称地安装，2个结构相同的5号销钉(22)与2个结构相同的6号销钉(23)对称地安装在矩形凹槽的两侧；

4号导向轮(27)采用过盈配合的方式安装在基座板(10)纵向对称线后方的5号销钉(22)的上端，1号导向轮(24)采用过盈配合的方式安装在基座板(10)纵向对称线前方的5号销钉(22)的上端；3号导向轮(26)采用过盈配合的方式安装在基座板(10)纵向对称线后方的6号销钉(23)的上端，2号导向轮(25)采用过盈配合的方式安装在基座板(10)纵向对称线前方的6号销钉(23)的上端；7号销钉(28)、10号销钉(38)与11号销钉(40)的下端分别采用间隙配合方式安装在1号光通孔、2号光通孔、3号光通孔中，1号齿轮(29)过盈配合地安装在7号销钉(28)上，1号齿轮(29)的底端面与基座板(10)的顶端面有1mm间隙；2号齿轮(35)过盈配合地安装在7号销钉(28)的上端，2号齿轮(35)的底端面与1号齿轮(29)的顶端面接触连接，4号齿轮(37)过盈配地安装在10号销钉(38)上，5号齿轮(39)过盈配合地安装在11号销钉(40)上，1号齿轮(29)与4号齿轮(37)外啮合连接，4号齿轮(37)与5号齿轮(39)外啮合连接；

所述的解耦模块(2)还包括滑块(14)、导轨(15)、1号解耦轮(16)、2号解耦轮(17)、1号销钉(18)与2号销钉(19)；

所述的1号销钉(18)的下端插入齿条(13)的上端后侧的光通孔中为盈配合，2号销钉(19)的下端插入齿条(13)的上端前侧的光通孔中为盈配合；1号解耦轮(16)采用过盈配合方式安装在1号销钉(18)的上端，2号解耦轮(17)采用过盈配合的方式安装在2号销钉(19)的上端；1号销钉(18)与2号销钉(19)的中心连线与基座板(10)上的矩形凹槽槽底的纵向中心线重合，齿条(13)通过沉头螺钉安装在滑块(14)上，齿条(13)与滑块(14)的横向与纵向对称线重合；滑块(14)通过其下端的切槽安装在导轨(15)上，滑块(14)与导轨(15)之间为滑动连接；导轨(15)通过螺钉固定在基座板(10)上的矩形凹槽的槽底上，齿条(13)的齿面向右且与2号齿轮(35)啮合连接；

所述的1号手臂系统(3)包括1号主动轮(7)、2号主动轮(8)、自由轮(9)、1号手臂板(30)、圆头平键(31)、2个结构相同的8号销钉(32)、2个结构相同的5号导向轮(33)与9号销钉(34)与3号齿轮(36)；

所述的自由轮(9)套装在1号主动轮(7)的安装有圆头平键(31)上方的小轴段上，自由轮(9)与该部分小轴段之间为间隙配合，1号手臂板(30)的左端套装在1号主动轮(7)的安装有圆头平键(31)的小轴段上，安装有圆头平键(31)的小轴段与1号手臂板(30)之间为间隙配合；3号齿轮(36)也套装在1号主动轮(7)安装有圆头平键(31)的小轴段上，3号齿轮(36)的上表面与1号手臂板(30)的下表面接触连接；2个结构相同的8号销钉(32)的下端分别安装在1号手臂板(30)上的两个盲孔中，2个结构相同的8号销钉(32)的上端各自过盈配合地安装了一个5号导向轮(33)；9号销钉(34)的下端与1号手臂板(30)的右通孔间隙配合，2号主动轮(8)套装在9号销钉(34)的中段，两者之间为过盈配合；

所述的1号驱动绳(11)与2号驱动绳(12)都是直径为1.2mm的不锈钢丝绳，1号驱动绳(11)与2号驱动绳(12)皆为首尾相连的封闭钢丝绳环，2号驱动绳(12)长度大于1号驱动绳(11)的长度；

1号手臂系统(3)通过1号主动轮(7)的小轴段的下端安装在基座板(10)右端的光通孔上，小轴段的下端与的右端的光通孔之间是间隙配合；1号手臂板(30)左端的3号齿轮(36)和5号齿轮(39)啮合连接；2号手臂(4)左端采过盈配合的方式套装在9号销钉(34)的上端；解耦模块(2)安装在基座板(10)上的矩形凹槽内，解耦模块(2)通过其中的齿条(13)与2号齿轮(35)啮合连接；1号驱动绳(11)套装在1号驱动轮(5)与1号主动轮(7)的环形凹槽内；2号驱动绳(12)和基座系统(1)、解耦模块(2)与1号手臂系统(3)接触连接；即：所述的2号驱动绳(12)逆时针依次绕过2号驱动轮(6)的前侧、1号导向轮(24)的里侧、1号解耦轮(16)的前侧、2号导向轮(25)的里侧、自由轮(9)的前侧、纵向对称线下方的5号导向轮(33)的里侧、2号主动轮(8)的前侧、2号主动轮(8)的后侧、纵向对称线后侧的第2个结构相同的5号导向轮(33)的里侧、自由轮(9)的后侧、3号导向轮(26)的里侧、2号解耦轮(17)的后侧、4号导向轮(27)的里侧与2号驱动轮(6)的后侧，2号驱动绳(12)和所绕过的各轮之间皆为接触连接。