[发明专利]一种柔索驱动串联四自由度喷涂机械臂

权利要求书

1.一种柔索驱动串联四自由度喷涂机械臂，其特征在于：包括基座（1）、设置在基座（1）上的腰部单元（2）、与腰部单元（2）相连的大臂单元（3）、与大臂单元（3）通过连杆（4）相连的小臂单元（5）以及设置在小臂单元（5）端部的末端执行单元（6），所述的腰部单元（2）通过腰部驱动电机（20）及与腰部驱动电机（20）相连的第一同步带传动机构实现腰部单元（2）相对于基座（1）的转动，所述的大臂单元（3）通过大臂驱动电机（30）及与大臂驱动电机（30）相连的第二同步带传动机构实现大臂单元（3）相对于腰部单元（2）的转动，所述的小臂单元（5）通过小臂驱动电机（50）以及与小臂驱动电机（50）相连的第一柔索传动机构实现小臂单元（5）相对于大臂单元（3）的转动，所述的末端执行单元（6）通过末端驱动电机（60）以及与末端驱动电机（60）相连的第二柔索传动机构实现末端执行单元（6）相对于小臂单元（5）的转动，所述腰部单元（2）、大臂单元（3）、小臂单元（5）以及末端执行单元（6）的转动分别对应腰关节、肩关节、肘关节及腕关节的转动，且腰部驱动电机（20）、大臂驱动电机（30）、小臂驱动电机（50）及末端驱动电机（60）均设置在腰部单元（2）上，所述的大臂单元（3）里设有定滑轮组，所述的小臂单元（5）里设有动滑轮组，第一柔索传动机构中的第一柔索（82）绕经定滑轮组、动滑轮组后与定滑轮组相连形成闭环传动，第二柔索传动机构中的第二柔索（84）绕经定滑轮组、动滑轮组后与末端执行单元（6）相连形成闭环传动；

所述的小臂单元（5）包括对称且呈镜像分布的小臂左侧板（51）与小臂右侧板（52），所述的小臂左侧板（51）与小臂右侧板（52）相靠近的板面贴合并通过螺钉固定，小臂左侧板（51）与小臂右侧板（52）之间形成容纳动滑轮组及末端执行单元（6）的空腔；

所述的动滑轮组包括位于小臂单元（5）下部的第一动滑轮（53）以及布置在第一动滑轮（53）周向的左动滑轮（54）、中动滑轮（55）及右动滑轮（56），所述的第一动滑轮（53）、左动滑轮（54）、中动滑轮（55）及右动滑轮（56）分别通过第一动滑轮轴（531）、左动滑轮轴（541）、中动滑轮轴（551）及右动滑轮轴（561）与小臂左侧板（51）及小臂右侧板（52）连接，且上述各动滑轮与各自的轮轴之间分别设有轮轴套，所述的第一动滑轮轴（531）与大臂单元中的第二定滑轮轴（341）之间通过连杆（4）连接，所述的左动滑轮（54）、中动滑轮（55）及右动滑轮（56）分别距离第一动滑轮（53）的轴距与左定滑轮（35）、中定滑轮（36）、右定滑轮（37）分别距离第二定滑轮（34）的轴距相等，且左动滑轮（54）、中动滑轮（55）及右动滑轮（56）、第一动滑轮（53）分别与左定滑轮（35）、中定滑轮（36）、右定滑轮（37）、第二定滑轮（34）沿小臂单元（5）与大臂单元（3）的贴合面镜像对称设置，所述的小臂驱动电机（50）通过第一柔索传动机构驱使小臂单元（5）绕大臂单元（3）的第二定滑轮轴（341）转动。

2.根据权利要求1所述的柔索驱动串联四自由度喷涂机械臂，其特征在于：所述的腰部单元（2）包括水平方向设置的腰部平台（21），所述腰部平台（21）的上表面在相对应的两个边侧设有竖直方向平行设置的平台左侧板（22）及平台右侧板（23），所述腰部平台（21）的下表面与第一同步带传动机构中的第一大带轮（71）固连，所述的腰部平台（21）与基座（1）之间通过第一大带轮（71）的轮轴相连，所述腰部平台（21）的上表面还固定有腰部驱动电机（20），所述腰部驱动电机（20）的输出轴垂直于腰部平台（21），所述平台右侧板（23）的外侧板面上固定有大臂驱动电机（30），所述平台左侧板（22）的外侧板面上固定有小臂驱动电机（50）及末端驱动电机（60）。