[发明专利]可重构线驱动连续型机器人

摘要

本发明属于机器人技术领域，涉及可重构线驱动连续型机器人，主要由端部连接结构、柔性臂末端结构、驱动装置和外层保护装置组成。驱动线快拆卡锁及柔性支撑快拆卡锁是一种快速拆卸连接结构，实现多节连续型柔性臂的可重构连接；过线卡盘将驱动线的驱动力传递至柔性支撑骨架对应的位置处，保证连续型机器人的柔顺变形；外层保护装置为可拆装式，保护柔性臂节的内部结构；采用分布式的驱动装置布置方式，将驱动电机内置，避免了连续型机器人基座处驱动装置过于庞大的问题。本发明可实现连续型机器人柔性臂节的可重构目标，结合每个柔性臂节根部的驱动电机‑绳索驱动装置协同工作，实现连续型机器人整体的复杂三维空间运动，并且控制简单、易于操作。

主权项

1.可重构线驱动连续型机器人，其特征在于，所述的机器人主要由端部连接结构、柔性臂末端结构、驱动装置和外层保护装置组成；所述的端部连接结构，为顶部卡盘或驱动电机安装基座(31)；当臂节为末端臂节时，端部连接结构为顶部卡盘，顶部卡盘为圆盘结构，圆盘边缘对称设有三个锁线孔(11)，与当前臂节的驱动线快拆卡锁(24)相配合；顶部卡盘中心周围设有快拆卡锁安装槽(12)，与柔性支撑快拆卡锁(25)相配合，用于将柔性支撑骨架(21)固定在顶部卡盘上；顶部卡盘的侧壁上设有顶部防滑槽(13)，顶部防滑槽(13)与保护套(43)相接触；顶部卡盘外侧安装末端执行装置；当臂节为中间臂节时，端部连接结构为驱动电机安装基座(31)，驱动电机安装基座(31)圆周均布三个驱动电机安装基座锁线孔，与前段臂节的驱动线快拆卡锁(24)相配合，驱动电机安装基座(31)中心安装孔的周围设有三个卡槽，与柔性支撑快拆卡锁(25)相配合；所述的柔性臂末端结构，主要由柔性支撑骨架(21)、过线卡盘(22)、驱动线(23)、驱动线快拆卡锁(24)和柔性支撑快拆卡锁(25)组成；所述的过线卡盘(22)，为圆环结构，圆环上均布三个过线孔(26)，三个连接支架的一端固定在圆环上，另一端在圆环的中心相连接，连接点处设有紧固锁孔(27)，过线卡盘(22)的侧壁上设有防滑槽(28)；所述的驱动线快拆卡锁(24)，由底部圆盘和柱形卡锁固定连接组成，驱动线快拆卡锁(24)的底部圆盘与驱动线(23)连接；所述的驱动线(23)穿过过线孔(26)，经过换向轮(32)与驱动电机输出轮(33)相连接；所述的柔性支撑骨架(21)为圆柱形结构，穿过紧固锁孔(27)；所述的柔性支撑快拆卡锁(25)为三角爪型结构，安装在柔性支撑骨架(21)的端部；所述的驱动装置，主要由驱动电机安装基座(31)、换向轮(32)、驱动电机输出轮(33)、驱动电机(34)、驱动电机安装固定支架(35)和光电编码器(36)组成；所述的驱动电机安装基座(31)为圆盘结构，中心设有柔性支撑安装孔，与柔性支撑骨架(21)相配合；柔性支撑安装孔的周围设有三个快拆卡锁安装槽，与柔性支撑快拆卡锁(25)相配合；驱动电机安装基座(31)的圆盘侧壁上设有防滑槽(37)，与保护套(43)相接触；所述的驱动电机(34)，在每组驱动装置上有三个，通过驱动电机安装固定支架(35)对称安装在驱动电机安装基座(31)的一侧；所述的驱动电机输出轮(33)，在每组驱动装置上有三个，安装在驱动电机安装基座(31)另一侧，均布在柔性支撑安装孔的周围，驱动电机输出轮(33)与驱动电机(34)的输出轴相连；所述的换向轮(32)，在每组驱动装置上有三个，安装在驱动电机安装基座(31)上，均匀布置在三个驱动电机输出轮(33)的外侧，保证驱动线(23)与驱动电机输出轮(33)外轮廓相切，电机输出轮(33)上设有多个驱动线防滑孔(38)，保证驱动线(23)与驱动电机输出轮(33)的稳固连接，电机输出轮(33)上设有两个相互垂直的输出轮安装孔(39)，通过螺钉将驱动电机输出轮(33)与电机输出轴相连接；所述的光电编码器(36)，在每组驱动装置上有三个，分别与换向轮(32)相连接，光电编码器(36)通过检测换向轮(32)的旋转圈数来测量驱动线(23)的伸缩量；所述的驱动线(23)，其一端连接在驱动电机输出轮(33)上，依次通过换向轮(32)和过线孔(26)，另一端连接在驱动线快拆卡锁(24)的底部圆盘，通过驱动线快拆卡锁(24)与下一臂节的驱动电机安装基座锁线孔或顶部卡盘的锁线孔(11)相连接；所述的柔性支撑骨架(21)，其一端安装在驱动电机安装基座(31)的中心安装孔，柔性支撑骨架(21)穿过紧固锁孔(27)后，柔性支撑骨架(21)另一端的柔性支撑快拆卡锁(25)安装在下一节的驱动电机安装基座(31)的三个快拆卡锁安装槽中或安装在顶部卡盘的快拆卡锁安装槽(12)中，实现与下一臂节或末端执行装置的连接；所述的外层保护装置，主要由紧固带(41)、连接扣(42)、保护套(43)和加强蛇皮网(44)组成；所述的保护套(43)套在装置的外部，每组外层保护装置的保护套(43)数量与每节臂的过线卡盘(22)及驱动电机安装基座(31)的总数量相一致；所述的紧固带(41)套在基座防滑槽(37)或顶部防滑槽(13)以及防滑槽(28)位置对应的保护套(43)上，并通过连接扣(42)进行固定；所述的加强蛇皮网(44)套在保护套(43)的夹层处，用于加强外层保护装置的强度。