一种基于差速齿轮的柔性臂段与柔性机械臂.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108189018A(43)申请公布日2018.06.22(21)申请号201711457796.3(22)申请日2017.12.28(71)申请人哈尔滨工业大学深圳研究生院地址518000广东省深圳市南山区西丽镇深圳大学城哈工大校区(72)发明人徐文福刘天亮符海明梁斌(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人谢岳鹏(51)Int.Cl.B25J9/06(2006.01)B25J9/10(2006.01)B25J17/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于差速齿轮的柔性臂段与柔性机械臂(57)摘要本发明涉及机器人领域，公开了一种基于差速齿轮的柔性臂段与柔性机械臂，柔性臂段包括主动关节模组，其包括第一关节连接块与差速齿轮组；从动关节模组，其包括第二关节连接块与差速齿轮组；第一臂段与第二臂段，第一臂段的尾端与第一齿轮固定连接，并与第三齿轮转动连接，第二臂段的首端与第二齿轮、第四齿轮转动连接，第二臂段的尾端与第六齿轮、第八齿轮转动连接；第二齿轮与第六齿轮之间，以及第四齿轮与第八齿轮之间同步转动且转向相反。本发明可以减少驱动电机的使用数量，从而提高响应速度，降低成本；采用齿轮差速器加联动关节的方案，将单个关节的运动完全一致地传到下一个关联关节，实现关节段等曲率等方向的关节运动。CN108189018ACN108189018A权利要求书1/2页1.一种基于差速齿轮的柔性臂段，其特征在于，包括主动关节模组，其包括第一关节连接块，所述第一关节连接块的周向上依次转动连接有第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮与第四齿轮，相邻齿轮之间相互啮合以形成差速齿轮组；从动关节模组，其包括第二关节连接块，所述第二关节连接块的周向上依次转动连接有第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮与第八齿轮，相邻齿轮之间相互啮合以形成差速齿轮组，且所述第一齿轮与所述第五齿轮位于同一侧；第一臂段与第二臂段，所述第一臂段的尾端与所述第一齿轮固定连接，并与所述第三齿轮转动连接，所述第二臂段的首端与所述第二齿轮、第四齿轮转动连接，所述第二臂段的尾端与所述第六齿轮、第八齿轮转动连接；所述第二齿轮与所述第六齿轮之间，以及所述第四齿轮与所述第八齿轮之间同步转动且转向相反。2.根据权利要求1所述的基于差速齿轮的柔性臂段，其特征在于，包括联动绳，所述联动绳为闭合的绳环，所述联动绳分别绕设在所述第二齿轮与所述第六齿轮上，且在所述第二齿轮与所述第六齿轮之间交叉，所述第四齿轮与所述第八齿轮之间通过另一所述联动绳以相同的方式连接。3.根据权利要求2所述的基于差速齿轮的柔性臂段，其特征在于，包括导向杆，所述导向杆沿所述第二臂段的轴向固定在所述第二臂段之上，所述导向杆上滑动连接有张紧滑块，所述张紧滑块上设有绳孔，所述联动绳穿过所述绳孔，随所述张紧滑块沿所述导向杆的滑动，所述联动绳的张紧程度可调。4.根据权利要求1所述的基于差速齿轮的柔性臂段，其特征在于，包括联动绳组，所述联动绳组包括第一联动绳与第二联动绳，所述第一联动绳的两端分别与所述第二齿轮、第六齿轮固定连接，所述第二联动绳的两端分别与所述第二齿轮、第六齿轮固定连接，且所述第一联动绳与第二联动绳在所述第二齿轮、第六齿轮之间交叉，所述第四齿轮与所述第八齿轮之间通过另一所述联动绳组以相同的方式连接。5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于差速齿轮的柔性臂段，其特征在于，所述第一关节连接块的周向上依次伸出有第一转轴、第二转轴、第三转轴与第四转轴，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮分别通过所述第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴与所述第一关节连接块转动连接；所述第二关节连接块的周向上依次伸出有第五转轴、第六转轴、第七转轴与第八转轴，所述第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮分别通过所述第五转轴、第六转轴、第七转轴、第八转轴与所述第二关节连接块转动连接。6.根据权利要求5所述的基于差速齿轮的柔性臂段，其特征在于，所述第一臂段的尾端相对设置有第一铰接座与第二铰接座，所述第一铰接座上设有转轴孔与插销孔，所述第一转轴插接在所述转轴孔内，所述第一铰接座与所述第一齿轮之间通过插销固定，所述第二铰接座与所述第三转轴转动连接。7.根据权利要求5所述的基于差速齿轮的柔性臂段，其特征在于，所述第二臂段的首端相对设置有两个铰接座，所述第二转轴、第四转轴分别与所述铰接座转动连接。8.根据权利要求5所述的基于差速齿轮的柔性臂段，其特征在于，所述第二臂段的尾端相对设置有两个铰接座，所述第六转轴、第八转轴分别与所述铰接座转动连接。2CN108189018A权利要求书2/2页9.一种柔性机械臂，包括驱动绳，其特征在于，还包括若干如权利要求1至8中任一项所述