一种钢丝传动串联柔性驱动关节.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CN105479485A(43)申请公布日2016.04.13(21)申请号201610060543.1(22)申请日2016.01.28(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人朱延河郑天骄赵杰(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人迟芳(51)Int.Cl.B25J17/02(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图5页(54)发明名称一种钢丝传动串联柔性驱动关节(57)摘要一种钢丝传动串联柔性驱动关节，它涉及一种机器人驱动关节，本发明的换向小锥齿轮与行星减速器的输出轴键连接，换向大锥齿轮与换向小锥齿轮啮合，换向大锥齿轮与小绳轮键连接，传动钢丝绳的一端缠绕在小绳轮上、另一端绕过大绳轮后再绕回小绳轮上并固定在小绳轮上，大绳轮与大绳轮轴键连接，绳预紧装置位于平面上方，绳预紧装置和大绳轮的平面一端设置在倒U型拨叉的倒U型槽中，关节驱动组件设置在支撑底板的一侧端面上，外部支撑壳体扣合在支撑底板上，且输出杆外露在支撑底板和外部支撑壳体的外面，两个小绳轮支撑轴承和大绳轮轴支撑轴承分别支撑在相对应的支撑底板和外部支撑壳体上。本发明用于机器人的关节部位。CN105479485ACN105479485A权利要求书1/2页1.一种钢丝传动串联柔性驱动关节，其特征在于：所述柔性驱动关节包括支撑底板(1)、关节驱动组件和外部支撑壳体(15)，关节驱动组件包括驱动电机(2)、行星减速器(3)、支撑法兰(4)、换向小锥齿轮(5)、传动钢丝绳(7)、换向大锥齿轮(8)、小绳轮(9)、大绳轮(10)、大绳轮轴(11)、输出件(13)、绳预紧装置(14)、两个小绳轮支撑轴承(6)和两个大绳轮轴支撑轴承(12)，输出件(13)由倒U型拨叉(13-1)和输出杆(13-2)组成，倒U型拨叉(13-1)的倒U型壁下端设有安装槽(13-1-1)，输出杆(13-2)设置在倒U型拨叉(13-1)的上面，输出杆(13-2)与倒U型拨叉(13-1)的一侧倒U型壁正对，倒U型拨叉(13-1)与输出杆(13-2)制成一体，行星减速器(3)的输入端与驱动电机(2)的输出端连接，行星减速器(3)固定在支撑法兰(4)上，支撑法兰(4)固定在支撑底板(1)上，换向小锥齿轮(5)与行星减速器(3)的输出轴键连接，换向大锥齿轮(8)与换向小锥齿轮(5)啮合，换向大锥齿轮(8)与小绳轮(9)键连接，小绳轮(9)的两端分别支撑在相对应的小绳轮支撑轴承(6)中，传动钢丝绳(7)的一端缠绕在小绳轮(9)上，传动钢丝绳(7)的另一端绕过大绳轮(10)后再绕回小绳轮上并固定在小绳轮(9)上，大绳轮(10)与大绳轮轴(11)键连接，大绳轮轴(11)的两端分别支撑在相对应的大绳轮轴支撑轴承(12)中，大绳轮(10)为轮辐式构型，大绳轮(10)的圆周上设有一平面(10-1)，绳预紧装置(14)位于平面(10-1)上方，绳预紧装置(14)和大绳轮(10)的平面(10-1)一端设置在倒U型拨叉(13-1)的倒U型槽中，且大绳轮轴(11)位于安装槽(13-1-1)中，关节驱动组件设置在支撑底板(1)的一侧端面上，外部支撑壳体(15)扣合在支撑底板(1)上，且输出杆(13-2)外露在支撑底板(1)和外部支撑壳体(15)的外面，两个小绳轮支撑轴承(6)和大绳轮轴支撑轴承(12)分别支撑在相对应的支撑底板(1)和外部支撑壳体(15)上。2.根据权利要求1所述一种钢丝传动串联柔性驱动关节，其特征在于：所述小绳轮(9)上设有小绳轮螺旋槽(9-1)，小绳轮螺旋槽(9-1)的起始位置和末尾位置分别设有传动绳固定孔(9-2)。3.根据权利要求2所述一种钢丝传动串联柔性驱动关节，其特征在于：所述大绳轮(10)上设有大绳轮螺旋槽(10-2)。4.根据权利要求3所述一种钢丝传动串联柔性驱动关节，其特征在于：所述传动钢丝绳(7)在小绳轮(9)和大绳轮(10)上的缠绕方法：步骤一、传动钢丝绳(7)的一端固定在小绳轮(9)起始位置的传动绳固定孔(9-2)中；步骤二、传动钢丝绳(7)的另一端在小绳轮螺旋槽(9-1)中缠绕一圈后，绕到大绳轮(10)上；步骤三、在大绳轮螺旋槽(10-2)中缠绕一圈后，绕回小绳轮(9)上；步骤四、传动钢丝绳(7)在小绳轮(9)上缠绕第二圈，重复步骤二、三；步骤五、传动钢丝绳(7)的末尾端固定在小绳轮(9)末尾位置的传动绳固定孔(9-2)中。5.根据权利要求4所述一种钢丝传动串联柔性驱动关节，其特征在于：所述传动钢丝绳(7)在小绳轮螺旋槽(9-1)中缠绕2圈～5圈。6.根据权利要求5所述一种钢丝传动串联柔性驱动关节，其特征在于：所述传动钢丝绳(7)在小绳轮螺旋槽(9