[发明专利]一种绳驱柔性摆动机构

说明书

本发明公开了一种绳驱柔性摆动机构，包括纵杆、横杆、驱动盒、弹簧和驱动机构；多根纵杆以首尾相接的方式活动连接为可摆动的结构；多根横杆分别活动连接于多根纵杆的各个首尾相接处；两个驱动盒分别与多根纵杆首尾相接后的首尾处活动连接；多个弹簧连接于相邻的横杆之间，且横杆与驱动盒之间也连接有弹簧；驱动机构包括电机、绕线盘和驱动绳；电机用于驱动绕线盘自转；多个直径不同的绕线盘层叠布置于驱动盒内并对应设有绕线孔；多根驱动绳分别穿过多个绕线孔以缠绕于多个绕线盘上，并与驱动盒或横杆连接；所以当电机驱动多个绕线盘进行转动时，则可通过绳驱取替刚性驱动，摆动效果更为自然真实，从而切实解决了刚性结构摆动效果差的问题。

技术领域

本发明涉及机器人的技术领域，特别涉及一种绳驱柔性摆动机构。

背景技术

现有的多关节机器人的脊柱多为刚性连接，在关节处通过电机驱动，其刚性机械臂重量重、驱动结构复杂、可达操作空间受限、不具有适应不同环境与工况的能力。刚性关节在摆动时存在刚性碰撞风险，刚性碰撞易导致机器人本身或目标物体损害，且刚性结构的摆动效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绳驱柔性摆动机构，以解决刚性结构摆动效果差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种绳驱柔性摆动机构，包括纵杆、横杆、驱动盒、弹簧和驱动机构；多根所述纵杆以首尾相接的方式活动连接为可摆动的结构；多根所述横杆分别活动连接于多根所述纵杆的各个首尾相接处，所述横杆与所述纵杆之间具有活动至相互垂直的状态；两个所述驱动盒分别与多根所述纵杆首尾相接后的首尾处活动连接；多个所述弹簧连接于相邻的所述横杆之间，且所述横杆与所述驱动盒之间也连接有所述弹簧；所述驱动机构包括电机、绕线盘和驱动绳；所述电机用于驱动所述绕线盘自转；多个直径不同的所述绕线盘层叠布置于所述驱动盒内，多个所述绕线盘内均设有绕线孔；多根所述驱动绳分别穿过多个所述绕线孔以缠绕于多个所述绕线盘上，一根所述驱动绳穿过多根所述横杆后与另一个所述驱动盒连接固定，其余的所述驱动绳分别与其余的所述横杆连接固定。

在其中一个实施例中，所述纵杆的一端设有两相对布置的第一耳板，所述纵杆相对的另一端设有两相对布置的第二耳板；在多根所述纵杆的首尾相接处均有两所述第一耳板插入两所述第二耳板内，且两所述第一耳板之间均活动安装有所述横杆；所述绳驱柔性摆动机构在多根所述纵杆的首尾相接处均设有中部销钉，所述中部销钉穿过所述第一耳板、所述第二耳板和所述横杆。

在其中一个实施例中，所述驱动盒的一侧设有第一端部销孔，所述驱动盒的相对的另一侧设有第二端部销孔；一个所述驱动盒的所述第一端部销孔与一端所述纵杆的两所述第一耳板同轴设置，且所述绳驱柔性摆动机构设有第一端部销钉穿过所述第一端部销孔和所述第一耳板；另一个所述驱动盒的所述第二端部销孔与另一端所述纵杆的两所述第二耳板同轴设置，且所述绳驱柔性摆动机构设有第二端部销钉穿过所述第二端部销孔和所述第二耳板。

在其中一个实施例中，所述弹簧包括第一弹簧和第二弹簧；多个所述横杆相邻的端部之间均连接有所述第一弹簧，且所述横杆与所述驱动盒之间也连接有所述第一弹簧；多个所述第二弹簧的一端分别与多个所述第一弹簧的一端连接，多个所述第二弹簧的另一端分别与多个所述第二耳板连接，以使多个所述第二耳板的两侧均斜向连接有所述第二弹簧。

在其中一个实施例中，所述横杆两端的两表面均设有杆上定位柱，所述驱动盒四端角的两表面均设有盒上定位柱，相邻所述杆上定位柱之间均连接有所述第一弹簧，所述杆上定位柱与相邻的所述盒上定位柱之间也连接有所述第一弹簧；部分所述第二弹簧的一端分别与一个所述驱动盒的所述盒上定位柱连接，其余所述第二弹簧的这一端分别与多个所述杆上定位柱连接，多个所述第二弹簧的另一端均分别与多个所述第二耳板连接。

在其中一个实施例中，多个所述绕线盘以直径从小往大的方式层叠布置，直径最大所述绕线盘上的所述驱动绳与所述驱动盒连接，在其他所述绕线盘中，直径越小所述绕线盘上的所述驱动绳与距离越近的所述横杆连接固定。