[发明专利]模块化可重构柔索并联机器人的柔索驱动系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种模块化可重构柔索并联机器人的柔索驱动系统及控制方法，可解决现有的可重构模块化混合驱动柔索并联机器人中柔索异常保护方面存在的技术不足问题，以达到在出现异常的情况下系统及时做出反应，避免导致整个机器人机构的失效的目的。提高模块化可重构柔索并联机器人工作的稳定性。在机器人系统出现异常时，保证柔索的张紧和固定的，以避免柔索松动脱落导致整个机器人机构的失效。

主权项

1.模块化可重构柔索并联机器人的柔索驱动系统，包括底板，底板上设有伺服电机驱动的皮带传动系统，皮带传动系统包括驱动带轮、传动带、从动带轮，驱动带轮同轴固定于伺服电机的输出轴，驱动带轮通过传动带与从动带轮传动连接，其特征在于：底板上安装有呈前后相对的前支架、后支架，后支架的前侧设有轴向沿前后方向的套筒壳，套筒壳的轴向后端封闭并固定于后支架前侧面，套筒壳的轴向前端设为筒口，前、后支架之间设有轴向沿前后方向的丝杆轴，丝杆轴的轴向前端固定于前支架，丝杆轴同轴穿入套筒壳后，丝杆轴的轴向后端同轴穿过套筒壳的轴向后端并固定于后支架；所述从动带轮具有中心通孔，从动带轮的轴向前端通过轴承转动连接于前支架，且从动带轮通过中心通孔同轴装配在丝杆轴上并与丝杆轴相对转动配合，从动带轮的轴向后端向后水平连接有至少一个平行于丝杆轴的卷筒导轨；还包括卷筒和异常保护装置，所述卷筒外缠绕有柔索，卷筒的筒腔腔壁成型有螺纹，卷筒中还设有至少一个平行于卷筒轴向的导轨穿孔，卷筒通过自身筒腔同轴装配在丝杆轴上，由卷筒和丝杆轴构成螺纹丝杆副，所述卷筒导轨一一对应穿过卷筒中的导轨穿孔，由卷筒导轨支撑卷筒在前后方向的滑动；所述异常保护装置包括分别为圆盘形的前压板、后压板，以及弹簧和电磁铁，前、后压板分别具有中心通孔，其中前压板通过中心通孔同轴装配在丝杆轴上靠近套筒壳筒口位置，且前压板与丝杆轴相对转动配合，所述卷筒导轨从导轨穿孔穿过的后端固定连接于前压板的轴向前端面，由从动带轮、卷筒导轨、卷筒、前压板构成可相对丝杆轴转动的整体结构；所述后压板同轴安装在套筒壳内，同时后压板通过自身中心通孔同轴装配在丝杆轴上，且后压板无法相对套筒壳和丝杆轴转动，后压板仅能在套筒壳内沿前后方向滑动，所述前压板的轴向后端面连接有多个球形柱塞，多个球形柱塞的轴向分别平行于丝杆轴，多个球形柱塞呈环向分布，所述后压板的轴向前端面设有多个环向排列的定位槽，定位槽的环向对应于球形柱塞构成的环向，且各个定位槽在环向上呈紧密相邻分布，所述弹簧同轴套于套筒壳内的丝杆轴外，弹簧的轴向前端固定连接于后压板的轴向后端，弹簧的轴向后端固定连接于套筒壳内的轴向后端，电磁铁固定于套筒壳内的轴向后端，且电磁铁在通电时吸附后压板，使后压板克服弹簧的弹力收纳于套筒壳内后部。