[发明专利]绳索驱动大运动范围柔性仿生球窝关节

权利要求书

1.一种绳索驱动大运动范围柔性球窝关节，球头可在半球窝内进行三自由度转动，其特征在于：球头上对称设置两根偏置驱动杆，球窝上对称设置两条柔性滑槽，球面剪叉机构一端连接偏置杆，另一端连接柔性滑块，柔性滑块可沿着柔性滑槽滑动，滑槽与柔性滑块间安装弹簧，四个绳索驱动结构两两对称布置于球窝上的驱动滑槽内，绳索驱动结构为一种可展开机构，受单方向的拉力才可展开，绳索一端连接球头的驱动杆，另一端绕过绳索驱动结构内部从球窝下侧伸出，进而连接驱动器，实现对球窝关节三个旋转自由度的控制，该关节具有高紧凑性，偏转范围可达120°。

2.根据权利要求1所述的绳索驱动大运动范围柔性球窝关节，其特征在于：所述绳索驱动结构为一种可展开机构，该可展开机构包含一级展开滑块和二级展开滑块，其中一级展开滑块可绕球窝内的驱动滑槽滑动，二级展开滑块可在一级可展开滑块内滑动，可展开机构可由绳索驱动而单方向受力展开，具体实现方式为，一级展开滑块和二级展开滑块之间加入弹簧，一级展开滑块与滑槽之间加入弹簧，二级展开滑块的顶部出口比其内部空腔细，其大小可以通过一根绳索，在内部空腔一侧的绳索上打一个绳结，绳结宽度大于出口宽度，小于空腔宽度，当绳索受力向上拉出时，绳结卡在二级展开滑块的出口，带动二级展开滑块滑动，二级展开滑块再带动一级展开滑块绕驱动滑槽滑动，实现了绳索带动整个结构的展开运动，当绳索受力向下拉出时，绳结可沿着空腔滑动，这时整个机构不再受向外的拉力，完全收缩在驱动滑槽内，绳索收缩至极限位置，当绳索驱动结构呈展开状态时，驱动杆与可展开机构顶端之间的绳索长度是固定的，此时拉动绳索，仅可展开机构伸缩，当绳索驱动结构收缩至极限位置时，此时再拉动绳索，驱动杆与可展开机构顶端之间的绳索长度变短。

3.根据权利要求1所述的绳索驱动大运动范围柔性球窝关节，其特征在于：所述球面剪叉机构包括两个内短杆、两个外短杆、三个内长杆和三个外长杆，各杆之间通过套筒连接，套筒两端通过螺栓固定，底部的内短杆和外短杆通过套筒连接柔性滑块，套筒两端通过螺栓固定，顶部的内短杆和外短杆直接连接球头上的偏置驱动杆。