一种用于冗余机械臂关节的省力驱动机构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115741655A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211295679.2(22)申请日2022.10.21(71)申请人北京精密机电控制设备研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号(72)发明人郭亚星郑继贵侍威陶云飞张兆晶何理论姜涛(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009专利代理师徐晓艳(51)Int.Cl.B25J9/10(2006.01)B25J9/12(2006.01)B25J17/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种用于冗余机械臂关节的省力驱动机构(57)摘要本发明涉及一种用于冗余机械臂关节的省力驱动机构，该机构包括臂杆、N根驱动绳索、关节模块固定板、省力模块、驱动模块、转化模块，N大于等于3；冗余机械臂关节包括两个关节座，分别记为第一关节座、第二关节座，其中第一关节座固定在关节模块固定板上，N根驱动绳索分布在冗余机械臂关节周围，每根驱动绳索一端穿过冗余机械臂关节的第一关节座，固定在第二关节座上，另一端由省力模块牵引；驱动模块用于产生N路旋转动力，转化模块用于将N路旋转动力转换为N路直线动力；省力模块采用N路直线动力分别驱动滑轮，由滑轮带动驱动绳索移动，从而实现所需直线动力为驱动绳索拉力的一半。CN115741655ACN115741655A权利要求书1/1页1.一种用于冗余机械臂关节的省力驱动机构，其特征在于包括臂杆、N根驱动绳索、关节模块固定板、省力模块、驱动模块、转化模块，N大于等于3；冗余机械臂关节包括两个关节座，分别记为第一关节座、第二关节座，其中第一关节座固定在关节模块固定板上，N根驱动绳索分布在冗余机械臂关节周围，每根驱动绳索一端穿过冗余机械臂关节的第一关节座，固定在第二关节座上，另一端由省力模块牵引；驱动模块用于产生N路旋转动力，转化模块用于将N路旋转动力转换为N路直线动力；省力模块采用N路直线动力分别驱动滑轮，由滑轮带动驱动绳索移动，从而实现所需直线动力为驱动绳索拉力的一半。2.根据权利要求1所述的一种用于冗余机械臂关节的省力驱动机构，其特征在于还包括固定底板(5)，关节模块固定板垂直安装于固定底板(5)上。3.根据权利要求2所述的一种用于冗余机械臂关节的省力驱动机构，其特征在于所述驱动模块(1)，包括N个驱动子模块和驱动电机固定装置(1‑3)，每个驱动子模块包括驱动电机(1‑1)、联轴器(1‑2)；其中驱动电机固定装置(1‑3)通过螺栓联接的方式垂直固定安装在固定底板(5)上，驱动电机(1‑1)壳体通过螺栓联接的方式与固定底板(5)连接，联轴器(1‑2)的一端连接到驱动电机转轴(1‑1)上，联轴器(1‑2)的另一端即为驱动模块(1)输出端，用于输出旋转动力。4.根据权利要求3所述的一种用于冗余机械臂关节的省力驱动机构，其特征在于所述转化模块(2)包括丝杠左固定板、丝杠右固定板和N个转化子模块，每个转化子模块包括行星滚柱丝杠、螺母块、导轨；丝杠左固定板通过螺栓联接的方式垂直固定到固定底板上，丝杠右固定板通过螺栓联接的方式固定到固定底板上，导轨两端分别与丝杠左固定板和丝杠右固定板固定连接，行星滚柱丝杠与导轨平行，行星滚柱丝杠的两端分别通过轴承与丝杠左固定板和丝杠右固定板连接，螺母块穿过行星滚柱丝杠、导轨，能够沿导轨移动，行星滚柱丝杠与驱动模块(1)输出端连接，行星滚柱丝杠旋转运动驱动螺母块沿直线运动。5.根据权利要求2所述的一种用于冗余机械臂关节的省力驱动机构，其特征在于所述省力模块包括N个省力子模块，每个省力子模块包括滑轮绳索、滑轨、滑轮、绳索连接块，其中滑轮绳索的一端与螺母块连接，绕过滑轮另一端固定到丝杠右固定板，滑轨两端通过螺栓联接的方式分别与丝杠右固定板和关节模块固定板连接，滑轨上开有滑槽，滑轮和绳索连接块通过销轴串联起来，销轴的一端处于滑槽内。6.根据权利要求1所述的一种用于冗余机械臂关节的省力驱动机构，其特征在于所述臂杆为“H”形结构，两侧为带有通孔的平板，中间为中空圆柱体，驱动绳索依次穿过关节模块固定板、臂杆两侧平板的通孔、第一关节座、再与第二关节座连接。7.根据权利要求1所述的一种用于冗余机械臂关节的省力驱动机构，其特征在于N根驱动绳索均匀分布在冗余机械臂关节周围。2CN115741655A说明书1/4页一种用于冗余机械臂关节的省力驱动机构技术领域[0001]本发明涉及一种用于冗余机械臂关节的省力驱动机构，属于冗余机械臂技术领域。背景技术[0002]随着科学技术的发展，机器人逐渐代替人类从事一些危险、繁琐的工作，较为常见的有工业机械臂，能提升效率，且在一些场合可避免对人造成危害。[0003]常见机械臂包含单关节自由度，总自由度数目有限，同时也