一种绳驱动多关节机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN102941573B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.02.25(21)申请号201210454658.0CN201009242Y,2008.01.23,全文.CN102672715A,2012.09.19,全文(22)申请日2012.11.13.US4078670A,1978.03.14,全文.(73)专利权人庄德胜CN101733743A,2010.06.16,全文.地址110044辽宁省沈阳市大东区东建街JP昭61-233258A,1986.10.17,全文.109-7林韵春天3#3-8-2JP特开2005-288590A,2005.10.20,全文.(72)发明人庄德胜CN101323110A,2008.12.17,全文.(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事US4283165A,1981.08.11,说明书第3栏第务所(特殊普通合伙)2123449行至第6栏第48行及附图1-4.代理人张志伟审查员张琼(51)Int.Cl.B25J9/08(2006.01)B25J17/02(2006.01)B25J18/00(2006.01)(56)对比文件CN202878312U,2013.04.17,权利要求1-10.WO2011027824A1,2011.03.10,全文.US2011126651A1,2011.06.02,全文.权利要求书3页说明书10页附图13页(54)发明名称一种绳驱动多关节机器人(57)摘要本发明属于关节机器人领域，具体为一种绳驱动多关节机器人，解决了多关节的钢丝绳传动及布置的问题。该绳驱动多关节机器人分为手部、腕部、小臂、上臂、肩部、腰部及基座，基座上设置腰部，腰部通过曲轴组件与肩部连接，肩部通过旋转关节轴与上臂连接，上臂通过旋转关节轴上的从动轮组件Ⅱ与小臂连接，小臂通过旋转关节轴上的从动轮组件Ⅰ与腕部连接，腕部通过旋转关节轴与手部连接，相互连接的各个部分之间形成多个关节，多关节的绳传动单元通过柔绳分别与腰部、肩部、上臂、小臂、腕部、手部之一或两个以上连接，形成绳驱动多关节机器人。本发明机器人共8个自由度，可以更加充分地发挥钢丝绳传动的优点，如传动精度高，易于布置等。CN102941573BCN102941573B权利要求书1/3页1.一种绳驱动多关节机器人，其特征在于，该绳驱动多关节机器人分为手部、腕部、小臂、上臂、肩部、腰部及基座A，基座A上设置腰部，腰部通过曲轴组件与肩部连接，肩部通过上臂的旋转关节轴与上臂连接，从动轮组件Ⅲ驱动上臂；上臂通过小臂的旋转关节轴与小臂连接，从动轮组件Ⅱ驱动小臂；小臂通过腕部的旋转关节轴与腕部连接，从动轮组件Ⅰ驱动腕部；腕部通过旋转关节轴与手部连接，相互连接的各个部分之间形成多个关节，多关节的绳传动单元通过柔绳分别与腰部、肩部、上臂、小臂、腕部、手部之一或两个以上连接，经过各个部分的柔绳分别为：腕部柔绳、小臂柔绳、上臂柔绳、肩部柔绳、腰部柔绳，形成绳驱动多关节机器人；腕部包括：腕前部、孔用弹性挡圈、腕部柔绳Ⅰ、腕销轴Ⅰ、滚动轴套、滚动轴承、空心轴、腕部柔绳Ⅱ、实心轴、孔用弹性挡圈、旋转关节轴、键、驱动半轴、从动半轴、腕销轴Ⅱ、腕后部、螺母、上基座、下基座、上基座轴孔、下基座轴孔，具体结构如下：腕部分两部分，由腕前部和腕后部组成，腕前部为框架结构，所述框架结构中设有旋转关节轴，旋转关节轴的一端伸至所述框架结构外侧，旋转关节轴与手部的键槽孔相连，通过螺母锁紧；腕前部的上下分别为上基座和下基座，上基座设有空心轴，下基座设有实心轴，实心轴与下基座通过键连接；空心轴与实心轴同心，二者轴线与旋转关节轴的轴线垂直；腕后部为U形结构，所述U形结构的端部分别开有上基座轴孔、下基座轴孔，上基座轴孔、下基座轴孔相对设置，所述U形结构的根部轴孔两侧分别安装驱动半轴和从动半轴；上基座的空心轴穿过上基座轴孔，下基座的实心轴穿过下基座轴孔；腕后部的根部与小臂前端相连，由设在小臂外侧的从动轮组件Ⅰ与从动半轴键连接，腕后部由从动轮组件Ⅰ驱动；空心轴与上基座轴孔之间通过滚动轴承传动连接，滚动轴承安装在空心轴上，其外侧由孔用弹性挡圈定位；腕部柔绳Ⅰ的一端从空心轴穿过，该端缠绕于旋转关节轴，腕部柔绳Ⅰ的另一端沿配套使用的腕销轴Ⅰ、滚动轴套，伸至小臂中；旋转关节轴由腕部柔绳Ⅰ驱动，腕部柔绳Ⅰ动作时，手部同步旋转；实心轴与下基座轴孔之间通过滚动轴承传动连接，下基座轴孔中安装滚动轴承，其外侧由孔用弹性挡圈定位；腕部柔绳Ⅱ的一端缠绕于实心轴的槽轮，腕部柔绳Ⅱ的另一端沿配套使用的腕销轴Ⅱ、滚动轴套，伸至小臂中；实心轴由腕部柔绳Ⅱ驱动，腕部柔绳Ⅱ动作，驱动实心轴左右摇摆。2.按照权利要求1所述的绳驱动多关节机器