一种双侧绳轮驱动的机器人关节装置.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CN105643658A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201610128514.4(22)申请日2016.03.08(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人宋遒志王鑫黄坤郭超载陈科仲周世通(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人仇蕾安杨志兵(51)Int.Cl.B25J17/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种双侧绳轮驱动的机器人关节装置(57)摘要本发明公开了一种双侧绳轮驱动的机器人关节装置，属于机器人技术领域。包括：上连接体、驱动部件A、下连接体、驱动部件B和关节；所述关节包括关节轴套、关节左侧板和关节右侧板；所述关节轴套与关节左侧板、关节右侧板及下连接体配合形成铰接自由度；所述驱动部件A和驱动部件B分别用于驱动下连接体绕关节向两个相反方向转动。在该关节装置中，下连接体两个方向的转动分别通过两个液压缸驱动，并将驱动液压缸分别布置在上臂和下臂内部，结构紧凑，与传统的绳轮驱动方式相比显著减小了关节的横向尺寸。CN105643658ACN105643658A权利要求书1/1页1.一种双侧绳轮驱动的机器人关节装置，其特征在于，包括：上连接体、驱动部件A、下连接体、驱动部件B和关节；所述关节包括关节轴套、关节左侧板和关节右侧板；所述关节轴套与关节左侧板、关节右侧板及下连接体配合形成铰接自由度；所述驱动部件A和驱动部件B分别用于驱动下连接体绕关节向两个相反方向转动；所述下连接体一侧圆周面的中间位置加工有绳槽A，在与其相对侧的关节左侧板、关节右侧板上分别设置有关节左侧板绳槽和关节右侧板绳槽；所述驱动部件A包括：液压缸A、上连接筒和柔性绳A；所述液压缸A固定安装在所述上连接体内的安装槽中，所述柔性绳A的一端通过上连接筒与液压缸A的活塞相连，另一端依次绕过换向轮A和绳槽A与固定在下连接体上的绳销相连；所述换向轮A的轴线平行于关节轴套的轴线；所述驱动部件B包括：液压缸B、柔性绳A、下连接筒、左柔性绳B和右柔性绳C；所述液压缸B固定安装在所述下连接体内的安装槽中，所述下连接筒与液压缸B的液压杆相连，下连接筒沿液压缸B液压杆的轴向设置有两个平行的连接端，分别为左连接端和右连接端；所述左柔性绳B的一端与下连接筒的左连接端相连，另一端依次绕过换向轮B和关节左侧板绳槽后固定在关节左侧板上的固定孔内；所述右柔性绳C的一端与下连接筒的右连接端相连，另一端依次绕过换向轮C和关节右侧板绳槽后固定在关节右侧板上的固定孔内；所述换向轮B和换向轮C的轴线在同一直线上，均平行于关节轴套的轴线。2.如权利要求1所述的双侧绳轮驱动的机器人关节装置，其特征在于，在所述下连接体绕关节转动的两个方向上分别设置有用于限制其转动角度的限位结构。3.如权利要求2所述的双侧绳轮驱动的机器人关节装置，其特征在于，所述限位结构具体为：在所述上连接体与所述关节连接端的端部，安装换向轮A一侧加工有凸起A，通过所述凸起A限制所述下连接体在所述驱动部件A的驱动下绕关节转动的角度；在所述上连接体与所述关节连接端的端部，安装换向轮A的相对侧有加工有倒角平面，所述下连接体上与之对应的位置加工有凸起B，所述倒角平面和凸起B配合限制所述下连接体在所述驱动部件B的驱动下绕关节转动的角度。4.如权利要求1或2所述的双侧绳轮驱动的机器人关节装置，其特征在于，在所述关节轴套中安装有测量其转动角度的角度编码器。2CN105643658A说明书1/3页一种双侧绳轮驱动的机器人关节装置技术领域[0001]发明涉及一种及机器人关节装置，具体涉及一种绳轮驱动的机器人关节装置，属于机器人技术领域。背景技术[0002]现在机器人领域采用液压缸驱动技术的关节驱动方式有直接驱动和绳轮驱动等几种，其中直接驱动方式是将液压缸两端直接连接在关节的两部分进行直接驱动，绳轮驱动方式(如美国雷神公司的发明专利CN200980142653.0)采用一对或多对液压缸同时驱动一个绳轮，进而驱动关节运动。[0003]直接驱动方式在关节运动到某些角度时所占的空间较大，并且所提供的力矩曲线起伏较大。绳轮驱动方式由于采用一对或多对液压缸同时驱动一个绳轮，所以横向尺寸较大，整个关节所占的空间较大。发明内容[0004]有鉴于此，本发明提供一种双侧绳轮驱动的机器人关节装置，能够有效解决机器人关节尺寸大、力矩曲线起伏大等问题。[0005]所述的双侧绳轮驱动的机器人关节装置，其特征在于，包括：上连接体、驱动部件A、下连接体、驱动部件B和关节.[0006]所述关节包括关节轴套、关节左侧板和关节右侧板；所述关节轴套与关节左侧板、关节右侧板及下连接体配合形成铰接自由度；所述驱动部件A