一种含丝传动的三自由度同轴输出机构.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CN105690374A(43)申请公布日2016.06.22(21)申请号201610192333.8(22)申请日2016.03.29(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号天津大学(72)发明人臧家炜梅江平谢胜龙乔正宇曾侠薛娜(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人张金亭(51)Int.Cl.B25J9/10(2006.01)B25J9/04(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种含丝传动的三自由度同轴输出机构(57)摘要本发明公开了一种含丝传动的三自由度同轴输出机构，包括竖直设置的中心传动轴，中心传动轴由水平设置的基座支承，中心传动轴由第一电机驱动；在中心传动轴上从上至下依次安装有第一主动臂、随动架、第二中空轴和第二主动臂；第一主动臂固装于中心传动轴的顶部；随动架转动安装于第二中空轴上，第二中空轴固装有第二中空轴驱动轮，并通过丝线实现对固装于动平台转轴上的随动轮之间的驱动，第二主动臂固装在第三中空轴上，第三中空轴转动连接在中心传动轴上，第二中空轴和第三中空轴分别与第二电机和第三电机通过齿轮传动连接。本发明运动部分转动惯量相对较小，具有高速和高加速度能力。CN105690374ACN105690374A权利要求书1/2页1.一种含丝传动的三自由度同轴输出机构，其特征在于，包括竖直设置的中心传动轴，所述中心传动轴由水平设置的基座支承，所述中心传动轴由第一减速器传动，所述第一减速器安装在所述基座上，所述第一减速器由第一电机驱动；在所述中心传动轴上从上至下依次安装有第一主动臂、随动架、第二中空轴和第二主动臂；所述第一主动臂固定在所述中心传动轴的顶部；所述第二中空轴转动连接在所述中心传动轴上，在所述第二中空轴上固装有第一大齿轮，所述第一大齿轮与第一小齿轮啮合，所述第一小齿轮由第二减速器传动，所述第二减速器安装在所述基座上，所述第二减速器由第二电机驱动；在所述第二中空轴上固装有第二中空轴驱动轮，所述第二中空轴驱动轮通过丝线传动随动轮，所述随动轮固装在动平台转轴上，所述动平台转轴与所述中心传动轴平行设置，在所述动平台转轴上固接有与其垂直的动平台基座；所述第二主动臂固装在第三中空轴上，所述第三中空轴转动连接在所述中心传动轴上，在所述第三中空轴上固装有第二大齿轮，所述第二大齿轮与第二小齿轮啮合，所述第二小齿轮由第三减速器传动，所述第三减速器安装在所述基座上，所述第三减速器由第三电机驱动；所述随动架空套在所述中心传动轴上，所述随动架的底部由套杯支承，二者形成转动连接，所述套杯固定在所述第二中空轴；所述套杯位于所述第二中空轴驱动轮的上方；在所述随动架上设有水平外伸段，在所述水平外伸段上固定有与随动架转体部分轴线垂直的直线导轨，在所述直线导轨上安装有随动滑块，在所述随动滑块和随动架转体部分的两侧均设有一储丝结构，两个所述储丝结构相互平行，每个所述储丝结构由从上至下依次设置的k个储丝滑轮组形成，k为整数，且k＞1；所述丝线绕过所述储丝滑轮组；所述第一主动臂远离中心传动轴的端部通过第一从动臂支链与所述动平台基座的一侧连接，所述动平台基座的另一侧通过第二从动臂支链与所述第二主动臂远离中心传动轴的端部铰接，所述第二从动臂支链通过铰链轴Ⅱ与所述动平台基座连接；在所述第一主动臂远离中心传动轴的端部设有与其转动连接的约束脚架，所述约束脚架设有相互垂直的连接端Ⅰ和连接端Ⅱ；所述第一主动臂设有与其平行的主动臂平行杆，所述主动臂平行杆远离中心传动轴的端部与所述约束脚架的连接端Ⅰ铰接，所述主动臂平行杆靠近中心传动轴的端部与随动架转体部分铰接；所述第一从动臂支链设有第一从动臂杆和与其平行的从动臂平行杆，所述从动臂平行杆位于所述第一从动臂杆的外侧，一端与所述约束脚架的连接端Ⅱ铰接，另一端与所述动平台基座铰接；所述第一从动臂杆的一端与所述第一主动臂铰接，另一端通过铰链轴Ⅰ与所述动平台基座铰接；所述第二主动臂转体部分的上端面、所述随动滑块的下端面和所述随动架伸出段的下端面通过与它们对应铰接的第一副杆、第二副杆和第三副杆连接在一起；所述第二主动臂转体部分的上端面通过第二主动臂定位销与所述第一副杆铰接；所述随动架伸出段的上端面、所述随动滑块的上端面和所述第一主动臂转体部分的下2CN105690374A权利要求书2/2页端面通过与它们对应铰接的第四副杆、第五副杆和第六副杆连接在一起；所述第一主动臂转体部分的下端面通过第一主动臂定位销与所述第六副杆铰接；所述第四副杆通过水平外伸段连接轴与所述随动架伸出段的上端面铰接；在所述随动滑块的上端面上固定有上转轴，在所述随动滑块的下端面上固定有下转轴，所述第五副杆通过所述上转轴与所述随动滑