本發(fā)明涉及一種運(yùn)動機(jī)械設(shè)備，尤其是一種柔性連接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前現(xiàn)有的設(shè)備，運(yùn)動機(jī)械設(shè)備，例如：蛇形運(yùn)動機(jī)械，在運(yùn)動過程中會產(chǎn)生軸向的錯(cuò)動以及彎折，需要柔性連接結(jié)構(gòu)對于機(jī)械設(shè)備自身的運(yùn)動進(jìn)行保證。然而，在設(shè)計(jì)上往往僅考慮了柔性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，即只保證了兩個(gè)機(jī)械設(shè)備之間的軸線方向錯(cuò)動、轉(zhuǎn)動，并沒有對于電氣線路在柔性結(jié)構(gòu)內(nèi)部貫通進(jìn)行考慮。

而沒有考慮電氣線路貫通特性的柔性模塊，往往并沒有對扭轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)這種對于電氣線路的貫通存在致命傷害的超額運(yùn)動進(jìn)行限制。而在已有的柔性連接結(jié)構(gòu)中附加貫通的電氣線路，將會直接導(dǎo)致電氣線路的損壞。

因此亟需一套能夠滿足電氣線路的貫通需要，同時(shí)也能夠滿足柔性系統(tǒng)本身需求的柔性連接結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠進(jìn)行自由的扭轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動等柔性系統(tǒng)動作的柔性連接結(jié)構(gòu)，且能夠進(jìn)行柔性系統(tǒng)動作的同時(shí)，還應(yīng)該能夠保證電氣線路的貫穿可靠性結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：

一種柔性連接結(jié)構(gòu)，包括限位塊、限位腔體和連接桿；在限位塊及限位腔體端面的橫截面上，限位塊與連接桿固定連接，限位塊在限位腔體中，限位塊是近似橢圓的形狀，限位塊較長兩端點(diǎn)的長度小于限位腔體較短兩端點(diǎn)的長度，以使限位塊在限位腔體內(nèi)有轉(zhuǎn)動空間及擺動空間。因此達(dá)到了保證在能夠進(jìn)行柔性系統(tǒng)動作的同時(shí)，也能夠保證電氣線路的貫穿可靠性的功能。

本發(fā)明還提供一種柔性連接模塊，具有上述柔性連接結(jié)構(gòu)，在柔性連接結(jié)構(gòu)的兩端設(shè)有一組關(guān)節(jié)軸承。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供了一種柔性連接結(jié)構(gòu)用于機(jī)器人的應(yīng)用。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供了一種柔性連接模塊用于機(jī)器人的應(yīng)用。

所述的機(jī)器人應(yīng)用是蛇形機(jī)器人或管內(nèi)機(jī)器人。

運(yùn)動機(jī)械設(shè)備，例如：蛇形運(yùn)動機(jī)械，在運(yùn)動過程中會產(chǎn)生軸向的錯(cuò)動以及彎折，需要柔性連接結(jié)構(gòu)對于機(jī)械設(shè)備自身的運(yùn)動進(jìn)行保證。然而，往往這樣的機(jī)械設(shè)備之間需要電路、氣路的連接，因此要求這樣的柔性模塊才能夠保證機(jī)械運(yùn)動需要的同時(shí)，也能夠保證電氣線路的完全貫通。

由于電氣線路的貫通，具有一定的必要要求，會對柔性模塊的機(jī)械運(yùn)動產(chǎn)生限制。例如：貫通電氣線路的結(jié)構(gòu)不能產(chǎn)生自轉(zhuǎn)運(yùn)動，也不能產(chǎn)生過大角度的轉(zhuǎn)動，因此牽涉到對于扭轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)角度的限位問題。在該模塊的設(shè)計(jì)中，主要采用了特制的限位塊，在保證柔性模塊本身柔性需求的基礎(chǔ)上，對于角度運(yùn)動進(jìn)行了限制。

附圖說明

圖1帶有電氣導(dǎo)通功能的圓柱形機(jī)械設(shè)備柔性連接模塊剖視圖。

圖2是扭轉(zhuǎn)角度姿態(tài)。

圖3是水平錯(cuò)動姿態(tài)。

圖4限位塊及限位腔體端面圖。

具體實(shí)施方式

一種柔性連接結(jié)構(gòu)，包括限位塊、限位腔體和連接桿；在限位塊及限位腔體端面的橫截面上，限位塊與連接桿固定連接，限位塊在限位腔體中，限位塊是近似橢圓的形狀，限位塊較長兩端點(diǎn)的長度小于限位腔體較短兩端點(diǎn)的長度，以使限位塊在限位腔體內(nèi)有轉(zhuǎn)動空間及擺動空間。因此達(dá)到了保證在能夠進(jìn)行柔性系統(tǒng)動作的同時(shí)，也能夠保證電氣線路的貫穿可靠性的功能。上述柔性連接結(jié)構(gòu)，在柔性連接結(jié)構(gòu)的兩端設(shè)有一組關(guān)節(jié)軸承。組成柔性連接模塊，用于蛇形機(jī)器人或管內(nèi)機(jī)器人。

1.保證柔性模塊能夠進(jìn)行自由的扭轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動等柔性系統(tǒng)動作

如圖1所示，帶有電氣導(dǎo)通功能的圓柱形機(jī)械設(shè)備柔性連接模塊，主要由限位塊及限位腔結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)軸承，連接桿等部件組成。限位腔體及其前方的接插件腔體與連接桿之間，由于關(guān)節(jié)軸承的作用可以形成一定角度轉(zhuǎn)動。

由于在柔性連接模塊的兩端各自裝有一組關(guān)節(jié)軸承，因此可以形成兩個(gè)接插件腔體之間的平行錯(cuò)動。故該結(jié)構(gòu)給予兩接插件之間形成一定的軸向角度，同時(shí)也可以形成兩個(gè)軸向之間的平行錯(cuò)動，可以基本上完成兩個(gè)機(jī)械模塊之間所有的位置可能。如圖2和圖3所示。

2.保證在能夠進(jìn)行柔性系統(tǒng)動作的同時(shí)，還應(yīng)該能夠保證電氣線路的貫穿可靠性

由于在該模塊具有電氣導(dǎo)通的功能，因此在允許進(jìn)行一定角度的適應(yīng)性調(diào)整的同時(shí)，還必須保證電氣線路的隨時(shí)暢通。因此，在該柔性連接模塊的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)有限位模塊及限位腔體，對于模塊的自由調(diào)節(jié)過程有所限制。

具體的限位塊即限位腔體的設(shè)計(jì)，如圖4所示。

限位塊與連接桿之間相互固定（該示例中采用緊定螺釘固定），限位塊在限位腔體中有一定的轉(zhuǎn)動空間及擺動空間。因此達(dá)到了保證在能夠進(jìn)行柔性系統(tǒng)動作的同時(shí)，也能夠保證電氣線路的貫穿可靠性的功能。