[实用新型]一种用于绳驱机械臂的三自由度腕关节结构

说明书

本实用新型涉及绳驱动机械臂领域。技术方案是：一种用于绳驱机械臂的三自由度腕关节结构，其特征在于：该结构包括布置在基座上的三个电机轮、可转动地定位在基座上的回转基座、固定在基座内的若干滑轮、可绕水平轴线转动地定位在回转基座上的传动轴、穿套固定在回转轴上的第一绕线轮、可转动地套设在回转轴上的第二绕线轮与第三绕线轮、穿套固定在传动轴上第一输出轮和两个绕线轮、可转动地套设在传动轴上的第二输出轮、与摇杆连接的末端平台、可转动地穿套在万向节第一转轴上的两个绕线环、穿套在万向节第二转轴上的两个支杆、驱动回转基座的两根传动绳、驱动摇杆的若干传动绳、驱动末端平台的其余若干传动绳。本发明能提升机械臂的可操作空间。

技术领域

本实用新型涉及绳驱动机械臂领域，具体涉及一种用于绳驱机械臂的三自由度腕关节结构。

背景技术

在机器人技术中，绳驱动主要应用于并联机构和机器人手爪的传动。绳驱动可以实现远距离传动，有效降低关节的重量，实现机械臂的轻量化，因此对绳驱动机械臂技术的研究越来越受到人们的重视和关注。

而在机器人技术中，关节是连接机器人的手、臂、机身、腿和脚不可缺少的部件。其中，大多数关节的运动方式是转动或作短距离平移运动。在各种关节中，又以腕关节的运动最为复杂，自由度最多。在现有绳驱机械臂技术中，腕关节基本都为二自由度，可操作空间有限；因此对于那些需要在空间曲面上进行连续作业，如：用于焊接、喷漆、隧道掘进工程中的砼喷等工作的机器人来说，至少具有三个旋转自由度的腕关节是完全有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提出一种用于绳驱机械臂的三自由度腕关节结构，以提升机械臂的可操作空间。

本实用新型采用的技术方案为：

一种用于绳驱机械臂的三自由度腕关节结构，其特征在于：该结构包括布置在基座上且分别由电机一一驱动的三个电机轮、通过竖直布置的回转轴可转动地定位在基座上的回转基座、通过若干安装板分别一一固定在基座内的若干滑轮、通过轴承座可绕水平轴线转动地定位在回转基座上的传动轴、穿套固定在回转轴上的第一绕线轮、可转动地套设在回转轴上的第二绕线轮与第三绕线轮、穿套固定在传动轴上第一输出轮和两个绕线轮、可转动地套设在传动轴上且与摇杆固结的第二输出轮、通过万向节与摇杆连接的末端平台、可转动地穿套在万向节第一转轴上的两个绕线环、穿套在万向节第二转轴上且与末端平台分别固定的两个支杆、缠绕在第一个电机轮上且通过滑轮导向后再与所述第一绕线轮缠绕配合以驱动回转基座的两根传动绳、由第二个电机轮带动以驱动摇杆的若干传动绳、由第三个电机轮带动以驱动末端平台的其余若干传动绳。

所述两个绕线轮分别是第四绕线轮以及第五绕线轮。

所述驱动回转基座的两根传动绳为第一传动绳与第二传动绳。

所述驱动摇杆的方式是：第九传动绳与第十传动绳分别缠绕在第二个电机轮上且通过滑轮后再分别缠绕在第三绕线轮上，第十一传动绳与第十二传动绳分别缠绕在第三绕线轮上且通过滑轮后再分别缠绕在第二输出轮，从而在电机带动的电机轮驱使下使摇杆发生摆动。

所述驱动末端平台的方式是：第三传动绳和第四传动绳分别缠绕在第三个电机轮上且通过滑轮后再分别缠绕在第二绕线轮上，第五传动绳和第六传动绳分别缠绕在第二绕线轮上且通过滑轮后再分别缠绕在第一输出轮上；缠绕在第四绕线轮上的第七传动绳，绕过第一绕线环后再缠绕在第一支杆上；缠绕在第五绕线轮上的第八传动绳，绕过第二绕线环后载缠绕在第二支杆上；从而实现末端平台的驱动。

本实用新型的优点是：在原有二自由度机械臂腕关节的基础上，可以再增加一个自由度，提升机械臂的可操作空间，使手腕关节能完成全部的屈、伸、展、收及一定限度的环转运动。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图之一。

图2为本实用新型的立体结构示意图之二(相对于图1转动了90度)。