[发明专利]一种基于绳体拉力传动的机械手

摘要

本发明涉及手术机器人技术领域，尤其是一种基于绳体拉力传动的机械手，包括基座、可转动地安装在基座上的腰关节组件、与腰关节组件铰接的大臂、与大臂铰接的中臂、与中臂铰接的小臂和安装在小臂外端部的抓取机构。本发明基于绳体拉力传动的机械手的基座内设有驱动腰关节组件旋转的驱动装置，驱动装置前置至基座内，该种布局结构可极大减小机械手各部件的质量，进而减小机械手的转动惯量，有利于提高机构的刚度。

主权项

1.一种基于绳体拉力传动的机械手，包括基座(1)、可转动地安装在基座(1)上的腰关节组件(2)、与腰关节组件(2)铰接的大臂(3)、与大臂(3)铰接的中臂(4)、与中臂(4)铰接的小臂(5)和安装在小臂(5)外端部的抓取机构(6)，其特征在于：所述基座(1)内设有驱动腰关节组件(2)旋转的驱动装置(11)，所述腰关节组件(2)包括由所述驱动装置(11)驱动的腰关节、固定在腰关节上方的电机仓和固定在电机仓上方的绕线轴安装架(23)，所述大臂(3)通过第一传动关节(7)与所述绕线轴安装架(23)铰接，所述中臂(4)通过第二传动关节(8)与所述大臂(3)铰接，所述绕线轴安装架(23)内盘绕有第一传动绳组和第二传动绳组，所述电机仓内设有第一驱动器(21)和第二驱动器(22)，所述第一驱动器(21)通过所述第一传动绳组驱动第一传动关节(7)旋转，所述第一传动关节(7)带动所述大臂(3)旋转，所述第二驱动器(22)通过所述第二传动绳组驱动所述第二传动关节(8)旋转，所述第二传动关节(8)带动所述中臂(4)旋转，所述绕线轴安装架(23)内设有第一绕线轴(232)、第二绕线轴(234)和导向轮组(235)，所述第一绕线轴(232)通过第一联轴器(231)与所述第一驱动器(21)的主轴刚性连接，所述第二绕线轴(234)通过第二联轴器(233)与所述第二驱动器(22)的主轴刚性连接，所述导向轮组(235)固定在绕线轴安装架(23)内并位于第一绕线轴(232)和第二绕线轴(234)之间，所述第一传动关节(7)包括固定在大臂(3)上的大臂绕线轴(71)和可转动地安装在大臂绕线轴(71)上的绕线套环(72)，所述第二传动关节(8)包括固定在中臂(4)上的中臂绕线轴(81)，所述第一绕线轴(232)上设置所述第一传动绳组，所述第一传动绳组经过所述导向轮组(235)绕接到所述大臂绕线轴(71)上，所述第二绕线轴(234)上设置所述第二传动绳组，所述第二传动绳组经过所述导向轮组(235)和绕线套环(72)绕接到所述中臂绕线轴(81)上，所述导向轮组(235)包括第一导向轮(2351)、第二导向轮(2352)、第三导向轮(2353)和第四导向轮(2354)，所述第一传动绳组包括第一绳体和第二绳体，所述第二传动绳组包括第三绳体和第四绳体，所述第一绳体的一端固定在第一绕线轴(232)的下方，在第一绕线轴(232)的一侧逆时针绕1～5匝，经过第四导向轮(2354)绕至大臂绕线轴(71)，在大臂绕线轴(71)的一侧逆时针绕1～5匝，最后将第一绳体的另一端张紧后固定在大臂绕线轴(71)靠近第四导向轮(2354)的一端，所述第二绳体的一端固定在第一绕线轴(232)的上方，在第一绕线轴(232)上逆时针绕1～5匝，经过第一导向轮(2351)绕至大臂绕线轴(71)，在大臂绕线轴(71)的另一侧逆时针绕1～5匝，最后将第二绳体的另一端张紧后固定在大臂绕线轴(71)靠近第一导向轮(2351)的一端。