[发明专利]基于滚动接触的柔性关节及具有其的连续体机器人

权利要求书

1.基于滚动接触的柔性关节，其特征在于，该柔性关节包括：

两个相互连接的滚动体(1)；

所述滚动体(1)具有位于所述滚动体(1)上端的第一接触面(101)、和位于所述滚动体(1)下端的第二接触面(102)；

所述第一接触面(101)和第二接触面(102)均被配置为弧形结构；

两个所述滚动体(1)通过第一接触面(101)和第二接触面(102)形成为滚动连接；

所述滚动体(1)中部插接有中央簧片(108)，且所述中央簧片(108)能够相对于所述滚动体(1)滑动；

相邻所述滚动体(1)滚动运动后通过所述中央簧片(108)提供恢复力矩；

所述滚动体(1)的一端的中部向外凸出形成为所述第一接触面(101)，所述滚动体(1)的另一端的中部向外凸出形成为所述第二接触面(102)；

所述滚动体(1)的第二接触面(102)与位于其工艺上游的滚动体(1)的第一接触面(101)接触；

相邻所述滚动体(1)之间通过约束绳(2)连为一体；

相邻所述滚动体(1)通过约束绳(2)的约束形成为滚动连接；

所述滚动体(1)沿所述第一接触面(101)和第二接触面(102)的宽度方向对称开设有贯穿所述滚动体(1)的约束绳穿设孔；

所述约束绳穿设孔分为第一约束绳穿设孔(103)和第二约束绳穿设孔(104)；

相邻所述滚动体(1)之间的约束绳(2)按照依次穿过第一约束绳穿设孔(103)和第二约束绳穿设孔(104)的方式穿线以形成为滚动连接；

所述滚动体(1)的侧面具有约束线紧定螺钉孔(106)；

所述第一接触面(101)和第二接触面(102)的两端具有沿其面形延伸的约束绳走线槽(105)；

所述滚动体(1)沿垂直于所述第一接触面(101)和第二接触面(102)的方向开设有中央簧片插槽(109)；

所述滚动体(1)靠近所述第一接触面(101)一侧的所述中央簧片插槽(109)内配合有所述中央簧片(108)，所述中央簧片(108)滑动于所述中央簧片插槽(109)内，且所述中央簧片(108)部分延伸至所述中央簧片插槽(109)外部；

所述滚动体(1)的中央簧片(108)部分延伸至与其相邻并位于其工艺下游的滚动体(1)的靠近所述第二接触面(102)的中央簧片插槽(109)内；

所述中央簧片插槽(109)中部向外扩展有弧形槽(110)。

2.连续体机器人，该连续体机器人包括臂体(3)、以及与所述臂体(3)连接并驱动所述臂体(3)运动的驱动机构(4)，其特征在于，所述臂体(3)由如权利要求1中所述的柔性关节组成。

3.根据权利要求2所述的连续体机器人，其特征在于，所述臂体(3)由臂体头部至臂体尾部具有三段臂体分体；

三段所述臂体分体由臂体头部至臂体尾部长度依次增大；

每段所述臂体分体包括多组所述柔性关节；

所述臂体(3)沿其长度方向的两侧具有驱动绳穿设孔。

4.根据权利要求3所述的连续体机器人，其特征在于，所述驱动机构(4)包括底板(401)、驱动电机安装板(402)、以及集成于所述驱动电机安装板(402)上的多个驱动电机(403)；

每个所述驱动电机(403)均具有一动力输出端，所述动力输出端通过绕线盘(404)驱动一根驱动绳(302)运动；

所述驱动电机(403)为行星减速步进电机；

每个所述驱动电机(403)的动力输出端的绕线盘(404)的高度不同；

所述底板(401)沿其周向布置有多根铝型材(406)，所述铝型材(406)的上端固定有导轨(407)；

所述臂体(3)与所述导轨(407)滑动连接以沿所述导轨(407)的轨迹移动。

5.根据权利要求4所述的连续体机器人，其特征在于，所述驱动电机安装板(402)的下端集成有驱动器固定板(405)；

所述臂体尾部具有与所述驱动器固定板(405)固连的柔性体(301) 以通过所述驱动机构(4)转动以驱动臂体(3)进给运动；

所述柔性体(301)为柔性杆或柔性管。