專利名稱：多自由度組合連接桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)應(yīng)力預(yù)緊纏繞機器人運動系統(tǒng)的連接，特別涉及一種多自由度 組合連接桿。
背景技術(shù)：
預(yù)應(yīng)力纏繞機器人運動系統(tǒng)包括主動行走體、從動行走體和連接桿件，主動行走 體和從動行走體之間以及從動行走體與從動行走體之間采用連桿件鉸接，主動行走體主動 運動并帶動從動行走體運動，主動行走體和從動行走體均可起承載作用，此外，從動行走體 也可以不承載，僅起連接作用，預(yù)應(yīng)力纏繞機器人在處于非水平纏繞時需將其運動系統(tǒng)的 主、從動行走體順序排列并圍繞于被纏繞結(jié)構(gòu)指定表面上形成一鉸接鏈環(huán)狀組合體，這樣 就需要很多僅起連接作用的從動行走體，從動行走體的增加使整個運動系統(tǒng)重量大大增 加，從而增加主動行走體的牽引力和傳動功率，也就增加了制造成本和復(fù)雜程度，傳統(tǒng)的連 接桿件是指一根直桿，其兩端備有一個鉸接孔，此種傳統(tǒng)連接桿件不適用于纏繞機器人各 主、從動行走體間的連接，主要原因在于與機器人運動導軌干涉的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了彌補以上不足，本發(fā)明提供了一種多自由度組合連接桿，其結(jié)構(gòu)簡單，使用 方便，可減少預(yù)應(yīng)力纏繞機器人從動行走體的數(shù)量，減輕預(yù)應(yīng)力纏繞機器人運動系統(tǒng)中主 動行走體的牽引功率。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種多自由度組合連接桿，預(yù) 應(yīng)力纏繞機器人的運動系統(tǒng)包括主動行走體、從動行走體和連接桿件，主動行走體與從動 行走體及從動行走體與從動行走體間通過連接桿件鉸接連接，連接桿件為多自由度組合連 接桿，該多自由度組合連接桿包括至少三根連桿組件，分別為第一、二邊連桿組件和中央連 桿組件，連桿組件依次鉸接；預(yù)應(yīng)力纏繞機器人的運動系統(tǒng)主要包括三個參數(shù)，即1)被纏繞結(jié)構(gòu)導軌外半徑其值應(yīng)大于可以纏繞的被纏繞結(jié)構(gòu)導軌外半徑最小 值，否則將會發(fā)生連桿與被纏繞結(jié)構(gòu)導軌的干涉，而發(fā)生卡死現(xiàn)象；2)主、從動行走體的外約束導向輪半徑，應(yīng)盡量取小值以保證纏繞機器人緊湊和 穩(wěn)定，然而下降會導致約束輪與導軌的接觸應(yīng)力過高(接觸強度下降)且造成節(jié)距下降，引 起從動行走體個數(shù)增加，從而增加了運動系統(tǒng)成本；3)連接桿件節(jié)距之半，主、從動行走體之間及兩從動行走體之間的軸心連線為連 接桿件節(jié)距，連接桿件節(jié)距越大，則主、從動行走體的數(shù)量越少，這樣有利于降低成本；由上述可見，被纏繞結(jié)構(gòu)導軌外半徑為被纏繞結(jié)構(gòu)固有的，主、從動行走體的外約 束導向輪半徑為滿足機器人緊湊和穩(wěn)定無法大幅增大，減少主、從動行走體的數(shù)量，降低成 本就只能通過將定長連桿改變?yōu)殚L度和夾角可變的多自由度組合連接桿來有效地增大節(jié) 距值；
作為本發(fā)明的進一步改進，各連桿組件長度確定如下a.不發(fā)生干涉的單一連接桿件的長度為最小的相鄰主、從動行走體的約束導向輪 的軸心距的一半為Amin，Xmin，由下式確定
權(quán)利要求
1.一種多自由度組合連接桿，預(yù)應(yīng)力纏繞機器人的運動系統(tǒng)包括主動行走體(1)、從 動行走體( 和連接桿件(3)，主動行走體(1)與從動行走體( 及從動行走體( 與從 動行走體( 間通過連接桿件( 鉸接連接，其特征是連接桿件( 為多自由度組合連接 桿，該多自由度組合連接桿包括至少三根連桿組件(31)，分別為第一、二邊連桿組件(BD、 FC)和中央連桿組件(DF)，連桿組件(31)依次鉸接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是各連桿組件(31)長度確 定如下a.不發(fā)生干涉的單一連接桿件(3)的長度為最小的相鄰主、從動行走體(1、2)的約束 導向輪的軸心距的一半為，Amin，由下式確定
3.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是連桿組件(31)的數(shù)量為三根。
4.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是主、從動行走體(1、2)兩 側(cè)的連桿組件(31)為剛性連接，該兩剛性連接的連桿組件(31)與主、從動行走體(1、2)為鉸接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是所述連桿組件(31)為直 線型。
6.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是所述連桿組件(31)為曲 線型。
7.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是所述連桿組件(31)分別 為直線型與曲線型的組合。
8.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是所述連桿組件(31)可伸 縮長度。
9.如權(quán)利要求8所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是連桿組件(31)可伸縮長 度的結(jié)構(gòu)為連桿組件(31)包括至少兩段分連桿組件，分連桿組件與分連桿組件之間通過 螺紋連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多自由度組合連接桿，預(yù)應(yīng)力纏繞機器人的運動系統(tǒng)包括主動行走體、從動行走體和連接桿件，主動行走體與從動行走體及從動行走體與從動行走體間通過連接桿件鉸接連接，連接桿件為多自由度組合連接桿，該多自由度組合連接桿包括至少三根連桿組件，連桿組件依次鉸接。本發(fā)明有效減少了僅起連接作用的從動行走體的數(shù)量，降低了運動系統(tǒng)的重量，減輕了主動行走體負擔，使預(yù)應(yīng)力纏繞機器人纏繞速度更快，同時，本發(fā)明使運動系統(tǒng)在被纏繞結(jié)構(gòu)表面，尤其是在其拐彎處的運動即由直線運動變?yōu)榍€運動或相反的運動更順暢，有效解決了連桿與運動軌道干涉的問題，提高了運動系統(tǒng)的可靠性，并且從動行走體數(shù)量的減少還節(jié)約了制造成本。
文檔編號B25J9/08GK102126211SQ20101001719
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者尹利平, 張曉松, 李罡, 汪洋, 陳振東, 顏永年 申請人:蘇州昆侖先進制造技術(shù)裝備有限公司, 顏永年