[发明专利]多关节柔性机械臂

摘要

多关节柔性机械臂，属于柔性机器人，目的在于减轻自重，增加自由度，以作为末端操作器的支撑部件，实现装配、质量检测、喷涂等多自由度位姿及避障应用的要求。本发明包括安装在基座上的M个串联的相同关节模块，每个关节模块由一个扭转关节和一个弯曲关节组成，扭转关节驱动弯曲关节及后续关节模块绕本关节轴线旋转，它包含扭转输入换向齿轮组、扭转离合器组、扭转输出换向齿轮组、扭转减速器、扭转驱动臂及直齿轮行星轮系；弯曲关节驱动后续关节模块绕本关节减速器轴线旋转，它包含弯曲输入换向齿轮组、弯曲离合器组、弯曲输出换向齿轮组、弯曲减速器、弯曲驱动臂及锥齿轮行星轮系。本发明的模块标准化，大柔性、重量轻、多自由度、扩展性强。

主权项

1.一种多关节柔性机械臂，包括安装在基座上的M个串联的相同关节模块，其特征在于，每个关节模块由一个扭转关节和一个弯曲关节组成，M为1～10；所述扭转关节驱动弯曲关节及后续关节模块绕本关节轴线旋转，扭转关节包含扭转输入换向齿轮组、扭转离合器组、扭转输出换向齿轮组、扭转减速器、扭转驱动臂及直齿轮行星轮系，电机轴主运动通过扭转输入换向齿轮组将高速运动传给直齿轮行星轮系，由其输出给弯曲关节；电机轴运动由扭转输入换向齿轮组、经扭转离合器组传给扭转输出换向齿轮组、传递给扭转减速器，由其驱动扭转驱动臂旋转，扭转离合器组提供本关节正转、反转、制动三种状态；所述弯曲关节驱动后续关节模块绕本关节减速器轴线旋转，弯曲关节包含弯曲输入换向齿轮组、弯曲离合器组、弯曲输出换向齿轮组、弯曲减速器、弯曲驱动臂及锥齿轮行星轮系，主运动通过弯曲输入换向齿轮组将高速运动传给锥齿轮行星轮系，由其输出给下一个关节模块；主运动由弯曲输入换向齿轮组、经弯曲离合器组传给弯曲输出换向齿轮组、传递给弯曲减速器，由其驱动弯曲驱动臂旋转，弯曲离合器组提供本关节正转、反转、制动三种状态；扭转关节的扭转驱动臂通过螺钉与弯曲关节的弯曲离合器箱连接，实现扭转关节与弯曲关节的连接；前一个关节模块中弯曲关节的弯曲连接件与后一个关节模块中扭转关节的扭转离合器箱螺钉连接，实现关节模块之间的连接；基座内的电机产生的旋转运动依次通过各个关节模块内的齿轮轮系传递到机械臂末端。