專利名稱：一種可用于機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的線管繩索傳動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域中的傳動系統(tǒng)，特別是涉及一種可用于機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的線管繩索傳動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
線管繩索傳動相比于其他傳統(tǒng)的傳動方式具有靈活的空間分布、簡潔的結(jié)構(gòu)設(shè)計、較高的工作效率。傳統(tǒng)的傳動方式往往限定了傳動構(gòu)件的位置及占用了一定的空間，同時如果將動力裝置直接安裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)處的話必然增加了機(jī)構(gòu)的自重，不僅降低的運動的靈活性也降低了功的利用率。另外，笨重、龐大的機(jī)構(gòu)對控制性能的提高也產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。隨著人機(jī)交互的推廣，外骨骼式機(jī)器人得到了很好的發(fā)展，較多的應(yīng)用于軍事和醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域，減輕人體負(fù)重及提高機(jī)器靈巧性是這些領(lǐng)域發(fā)展的必須要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可用于機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的線管繩索傳動系統(tǒng)，使得布局靈活、設(shè)計簡潔、可操作性強(qiáng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種可用于機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的線管繩索傳動系統(tǒng)，包括主級桿、次級桿和固定在次級桿上的傳動輪構(gòu)成的關(guān)節(jié)，所述主級桿上固定有固線架，固線架上設(shè)有階梯孔，階梯孔一端連接線管，線管中安裝有繩索，通過所述固線架上的階梯孔將線管和繩索分離出來，繩索上的一點固定在傳動輪上；所述線管通過調(diào)線裝置與傳動系統(tǒng)末端的固定架相連；傳動系統(tǒng)末端的固定架上安裝有調(diào)線釘；所述調(diào)線釘上設(shè)有階梯孔，所述線管和繩索通過該階梯孔實現(xiàn)分離；所述傳動系統(tǒng)末端設(shè)有動力源，在所述動力源的帶動下實現(xiàn)傳動過程。所述調(diào)線裝置中設(shè)有帶滑槽的型材，所述帶滑槽的型材兩端均安裝有調(diào)節(jié)滑塊，所述調(diào)節(jié)滑塊上設(shè)有階梯孔，通過該階梯孔將線管和繩索分離，兩端的調(diào)節(jié)滑塊分離出來的繩索通過接線塊連接在一起。所述接線塊的位置作為繩索運動極限的限位裝置。所述調(diào)線釘上安裝有彈簧，調(diào)線釘通過定位螺母和調(diào)整螺母的配合使用對繩索提供預(yù)緊力保持繩索處于張緊狀態(tài)。所述動力源為擺動氣缸，所述擺動氣缸的軸上固定有轉(zhuǎn)盤，繩索上的一點與轉(zhuǎn)盤固定在一起。所述動力源為直線氣缸，采用調(diào)線釘將繩索從線管中分離出來，將兩端分離出的繩索通過固定在直線氣缸推桿端部的接線塊相連接構(gòu)成一個完整的繩索回路。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果:本發(fā)明將動力源與執(zhí)行構(gòu)件有效分離開來，結(jié)構(gòu)簡潔、布局靈活、便于調(diào)節(jié)、效率高且可操作性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域及其他需要采用機(jī)械傳動的領(lǐng)域。


圖1是線管繩索傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是調(diào)線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是直線運動輸入方案示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。如圖1和圖2所示，本發(fā)明采用線管鋼絲繩的組合使用來實現(xiàn)力的傳遞功能，該傳動系統(tǒng)包括有由主級桿6、次級桿I和固定在次級桿上的小轉(zhuǎn)輪3構(gòu)成的關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)中的主級桿上固定有固線架5，固線架上設(shè)有階梯孔，階梯孔大孔端連接線管7，線管中安裝有鋼絲繩4。通過固線架5上的階梯孔將線管7的一端固定在該階梯孔的大孔內(nèi)，線管7中的鋼絲繩4從階梯孔的小孔中穿出，將鋼絲繩4上的一點通過鎖線釘2固定在小轉(zhuǎn)輪3上，鋼絲繩包覆在小轉(zhuǎn)輪外圓的環(huán)形凹槽上。在管路當(dāng)中設(shè)有調(diào)線裝置8，其中在調(diào)線裝置中設(shè)有帶滑槽(T型槽)的型材20，帶滑槽的型材20上安裝有調(diào)節(jié)滑塊18、調(diào)節(jié)滑塊18上設(shè)有階梯孔，同樣通過階梯孔將線管和鋼絲繩分離，兩端的調(diào)節(jié)滑塊分離出來的鋼絲繩通過接線塊19連接在一起。傳動系統(tǒng)末端設(shè)有調(diào)線釘17，調(diào)線釘17通過定位螺母13、調(diào)節(jié)螺母16和彈簧15安裝在固定架14上，調(diào)線釘中設(shè)有階梯孔，通過階梯孔將線管端部固定且將線管中的鋼絲繩分離出來，分離出的鋼絲繩包覆在固定在氣缸軸12上的大轉(zhuǎn)盤10上，鋼絲繩上的一點通過鎖線釘11與大轉(zhuǎn)盤10固定在一起，由此構(gòu)成一個完整的鋼絲繩回路。所述調(diào)線裝置中設(shè)有帶滑槽的型材，所述帶滑槽的型材兩端均安裝有調(diào)節(jié)滑塊，所述調(diào)節(jié)滑塊上設(shè)有階梯孔，通過該階梯孔將線管和鋼絲繩分離，兩端的調(diào)節(jié)滑塊分離出來的鋼絲繩通過接線塊連接在一起。傳動系統(tǒng)中設(shè)有的調(diào)線裝置，在調(diào)線裝置中可以通過調(diào)節(jié)滑塊在型材的滑槽上的移動來調(diào)整鋼絲繩的松緊度。鋼絲繩回路中的鋼絲繩的線頭在調(diào)線裝置內(nèi)引出并通過接線塊來使其連接成完整回路，接線塊的位置同樣可以作為鋼絲繩運動極限的限位裝置，從而對關(guān)節(jié)的擺角也起到機(jī)械限位功能。本發(fā)明在傳動系統(tǒng)末端的固定架上安裝有兩個帶有彈簧的調(diào)線釘，調(diào)線釘通過定位螺母和調(diào)整螺母的配合使用可以對鋼絲繩回路提供預(yù)緊力保持鋼絲繩處于張緊狀態(tài)，并且這個預(yù)緊力是可調(diào)的，同時也給關(guān)節(jié)的運動提供了一定的緩沖。本發(fā)明在工作過程中通過拉動鋼絲繩實現(xiàn)力的傳遞。在調(diào)線裝置中通過調(diào)節(jié)滑塊在型材的滑槽上的移動來調(diào)整鋼絲繩的松緊度，調(diào)整到合適的松緊程度是將調(diào)節(jié)滑塊固定在滑槽上。鋼絲繩回路中的鋼絲繩的線頭在調(diào)線裝置內(nèi)引出并通過接線塊來使其連接成完整回路，接線塊的位置同樣可以作為鋼絲繩運動極限的限位裝置，從而對關(guān)節(jié)的擺角也起到機(jī)械限位功能。在傳動系統(tǒng)末端的固定架上安裝有兩個帶有彈簧的調(diào)線釘，調(diào)線釘通過定位螺母和調(diào)整螺母的配合使用可以對鋼絲繩回路提供預(yù)緊力保持鋼絲繩處于張緊狀態(tài)，并且這個預(yù)緊力是可調(diào)的，同時也給關(guān)節(jié)的運動提供了一定的緩沖。
該傳動系統(tǒng)既適用于采用擺動氣缸或其他旋轉(zhuǎn)力輸出動力源的旋轉(zhuǎn)運動的傳遞，也適用于應(yīng)采用直線氣缸22或直線電機(jī)時輸出的直線運動的傳遞。如圖3所示，同樣采用調(diào)線釘將鋼絲繩從線管中分離出來，將兩端分離出的鋼絲繩通過接線塊21相連接構(gòu)成一個完整的鋼絲繩回路，同時接線塊21固定在直線氣缸推桿的端部，通過氣缸的推輸入直線運動。
權(quán)利要求
1.一種可用于機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的線管繩索傳動系統(tǒng)，包括主級桿(6)、次級桿(I)和固定在次級桿(I)上的傳動輪(3)構(gòu)成的關(guān)節(jié)，其特征在于，所述主級桿(6)上固定有固線架(5)，固線架(5)上設(shè)有階梯孔，階梯孔一端連接線管(7)，線管(7)中安裝有繩索(4)，通過所述固線架(5)上的階梯孔將線管(7)和繩索(4)分離出來，繩索(4)上的一點固定在傳動輪(3)上；所述線管(7)通過調(diào)線裝置(8)與傳動系統(tǒng)末端的固定架(14)相連；傳動系統(tǒng)末端的固定架(14)上安裝有調(diào)線釘(17);所述調(diào)線釘(17)上設(shè)有階梯孔，所述線管(7)和繩索(4)通過該階梯孔實現(xiàn)分離；所述傳動系統(tǒng)末端設(shè)有動力源，在所述動力源的帶動下實現(xiàn)傳動過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的線管繩索傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)線裝置(8)中設(shè)有帶滑槽的型材(20)，所述帶滑槽的型材(20)兩端均安裝有調(diào)節(jié)滑塊(18)，所述調(diào)節(jié)滑塊(18)上設(shè)有階梯孔，通過該階梯孔將線管(7)和繩索(4)分離，兩端的調(diào)節(jié)滑塊(18)分離出來的繩索(4)通過接線塊(19)連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可用于機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的線管繩索傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述接線塊(19)的位置作為繩索運動極限的限位裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的線管繩索傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)線釘(17)上安裝有彈簧(15)，調(diào)線釘(17)通過定位螺母(13)和調(diào)整螺母(16)的配合使用對繩索(4)提供預(yù)緊力保持繩索(4)處于張緊狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的線管繩索傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述動力源為擺動氣缸(12)，所述擺動氣缸(12)的軸上固定有轉(zhuǎn)盤(10)，繩索(4)上的一點與轉(zhuǎn)盤(10)固定在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的線管繩索傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述動力源為直線氣缸(22)，采用調(diào)線釘將繩索從線管中分離出來，將兩端分離出的繩索通過固定在直線氣缸推桿端部的接線塊(21)相連接構(gòu)成一個完整的繩索回路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可用于機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動的線管繩索傳動系統(tǒng)，包括主級桿、次級桿和固定在次級桿上的傳動輪構(gòu)成的關(guān)節(jié)，所述主級桿上固定有固線架，固線架上設(shè)有階梯孔，階梯孔一端連接線管，線管中安裝有繩索，通過所述固線架上的階梯孔將線管和繩索分離出來，繩索上的一點固定在傳動輪上；所述線管通過調(diào)線裝置與傳動系統(tǒng)末端的固定架相連；傳動系統(tǒng)末端的固定架上安裝有調(diào)線釘；所述調(diào)線釘上設(shè)有階梯孔，所述線管和繩索通過該階梯孔實現(xiàn)分離；所述傳動系統(tǒng)末端設(shè)有動力源，在所述動力源的帶動下實現(xiàn)傳動過程。本發(fā)明將動力源與執(zhí)行構(gòu)件有效分離開來，結(jié)構(gòu)簡潔、布局靈活、便于調(diào)節(jié)、效率高且可操作性強(qiáng)。
文檔編號B25J9/00GK103085062SQ201310032878
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者王生澤, 張輝, 王永興, 易瑋帆 申請人:東華大學(xué)