一種線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人，包括PC，控制驅(qū)動單元和整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件，所述PC與控制驅(qū)動單元采用并口線進(jìn)行連接與通信，所述控制驅(qū)動單元安裝在整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件上，并與整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件中的電機(jī)組單元對應(yīng)連接，通過PC與控制驅(qū)動單元分別控制整體機(jī)械結(jié)構(gòu)單元中的電機(jī)組單元，該電機(jī)組單元中的電機(jī)轉(zhuǎn)動來改變與每個電機(jī)對應(yīng)的拉線的長度，使整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件中的線驅(qū)動柔性單元運(yùn)動。相比傳統(tǒng)的機(jī)械臂裝置，本發(fā)明自由度多，運(yùn)動空間內(nèi)任意彎曲，無死角，具有較高的使用和科研價值。
【專利說明】
一種線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，自60年代初問世以來，經(jīng)歷40年的發(fā)展已取得長足的進(jìn)步。工業(yè)機(jī)器人在經(jīng)歷了誕生一一成長一一成熟期后，已成為制造業(yè)中不可少的核心裝備，世界上有約75萬臺工業(yè)機(jī)器人正與工人朋友并肩戰(zhàn)斗在各條戰(zhàn)線上。特種機(jī)器人作為機(jī)器人家族的后起之秀，由于其用途廣泛而大有后來居上之勢，各種用途的特種機(jī)器人紛紛面世，而且正以飛快的速度向?qū)嵱没~進(jìn)。
[0003]大自然一直是人類發(fā)明家和工程師們?nèi)≈槐M、用之不竭的靈感之源。計算機(jī)控制的機(jī)械臂也越來越復(fù)雜和靈巧，逐步開始向伸縮性和柔韌度的方向發(fā)展，受生物學(xué)啟發(fā)的仿生機(jī)器人研究正如火如荼的開展。象鼻、章魚觸手以及蛇是一類非常獨(dú)特的生物體結(jié)構(gòu)，能夠向多個方向彎曲，具有很好的柔性，并且具有較強(qiáng)的抓取、操作和避障功能。德國、美國、日本等各國均在柔性驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人領(lǐng)域有諸多研究成果，已經(jīng)有一些柔性機(jī)械裝置被研制出來，例如CIemson大學(xué)的OctArm機(jī)械臂、OC Robot i cs公司的蛇形機(jī)器人、Vanderbi It大學(xué)的多脊柱蛇形機(jī)器人等。
[0004]2011年德國費(fèi)斯托(Festo)公司模仿大象鼻子的概念研制了一種利用氣體驅(qū)動的仿象鼻柔性機(jī)械臂。該裝置由多個沿著曲線以堆疊的方式布置的操縱組件構(gòu)成，每個操縱組件又分別包含多個聯(lián)接板和多個流體腔。象鼻子概念機(jī)器人的研究及控制具有很大的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的不足，提出了一種線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人，具有多個自由度，能夠向空間任意方向彎曲，具有較好的柔性。同時該裝置還是一個開放的平臺，可以增加關(guān)節(jié)，讓其自由度更加豐富，完成動作更加細(xì)膩。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明構(gòu)思如下:
通過對線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，建立相應(yīng)的基坐標(biāo)系和末端坐標(biāo)系，并通過計算得出其運(yùn)動學(xué)方程。指定機(jī)械手在空間到達(dá)的位置，在數(shù)學(xué)模型中建立機(jī)械手空間位置坐標(biāo)，根據(jù)計算得到運(yùn)動學(xué)方程，分析計算四個關(guān)節(jié)的各自旋轉(zhuǎn)和彎曲角度，從而計算得到16跟驅(qū)動線各處于何種長度的時候柔性驅(qū)動單元可以將機(jī)械手送到指定的位置，從而得到16個電機(jī)各自需要轉(zhuǎn)動的角度。在整個運(yùn)動過程中，安裝于各個關(guān)節(jié)末端圓盤上面的陀螺儀會采集各個關(guān)節(jié)的位置信息，反饋給控制驅(qū)動單元，控制驅(qū)動單元計算設(shè)定值與真實(shí)值的誤差，并補(bǔ)償各關(guān)節(jié)處的姿態(tài)偏差，從而使機(jī)械手達(dá)到指定的狀態(tài)，以最優(yōu)的方式去抓取目標(biāo)。
[0007]基于上述構(gòu)思，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人，包括PC，控制驅(qū)動單元和整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件，所述PC與控制驅(qū)動單元采用并口線進(jìn)行連接與通信，所述控制驅(qū)動單元安裝在整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件上，并與整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件中的電機(jī)組單元對應(yīng)連接，通過PC與控制驅(qū)動單元分別控制整體機(jī)械結(jié)構(gòu)單元中的電機(jī)組單元，該電機(jī)組單元中的電機(jī)轉(zhuǎn)動來改變與每個電機(jī)對應(yīng)的拉線的長度，使整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件中的線驅(qū)動柔性單元運(yùn)動。
[0008]所述整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件包括電機(jī)組單元、線驅(qū)動柔性單元和支架單元，所述電機(jī)組單元通過下支撐板和螺栓固定在支架單元上，所述線驅(qū)動柔性單元通過電機(jī)組單元中的圓盤固定安裝支架安裝在下支撐板的下方。
[0009]所述電機(jī)組單元包括上蓋板、四個電機(jī)組、四個滑輪組、下支撐板、圓盤固定安裝支架，所述電機(jī)組與滑輪組繞安裝中心呈90度均布，安裝在上蓋板和下支撐板之間。
[0010]所述電機(jī)組包括螺釘、螺栓、電機(jī)組上蓋板、電機(jī)安裝板、四個電機(jī)、四個繞線輪、鎖緊螺釘、線槽、電機(jī)組下支撐板，所述繞線輪通過鎖緊螺釘固定聯(lián)結(jié)于電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，電機(jī)通過螺釘與電機(jī)安裝板固定聯(lián)結(jié)，電機(jī)安裝板上端面通過螺釘與電機(jī)組上蓋板固定聯(lián)結(jié)，電機(jī)安裝板下端面通過螺釘與電機(jī)組下支撐板固定聯(lián)結(jié)，電機(jī)組上蓋板通過螺栓與上蓋板固定聯(lián)結(jié)，電機(jī)組下支撐板通過螺栓與下支撐板固定聯(lián)結(jié)，線槽固定在四個電機(jī)的后部。
[0011]所述滑輪組包括螺釘、螺栓、滑輪架上支撐板、滑輪軸、支撐定位軸、支撐軸套、滑輪安裝板、八個滑輪、滑輪架下支撐板，所述滑輪通過滑輪軸安裝在兩個滑輪安裝板之間，支撐定位軸安裝于兩個滑輪安裝板之間，支撐軸套安裝于支撐定位軸上，兩個滑輪安裝板的上端面通過螺釘與滑輪架上支撐板固定聯(lián)結(jié)，兩個滑輪安裝板的下端面通過螺釘與滑輪架下支撐板固定聯(lián)結(jié)，滑輪架上支撐板通過螺栓與上蓋板固定聯(lián)結(jié)，滑輪架下支撐板通過螺栓與下支撐板固定聯(lián)結(jié)。
[0012]所述線驅(qū)動柔性單元包括圓盤、彈簧、中心軸、螺母、萬向節(jié)聯(lián)軸器、驅(qū)動線、機(jī)械手和陀螺儀，所述線驅(qū)動柔性單元共分為四個關(guān)節(jié)，每個關(guān)節(jié)有四個相同圓盤，四個關(guān)節(jié)的圓盤由上到下直徑依次減小，第一關(guān)節(jié)的第一個圓盤通過螺栓與圓盤固定安裝支架固定聯(lián)結(jié)，每兩個圓盤之間通過中心軸、螺母和萬向節(jié)聯(lián)軸器相互聯(lián)結(jié)，并且在每兩個圓盤外邊緣有四根均勻分布的彈簧分別掛在兩圓盤的外緣孔上，四個陀螺儀分別通過螺栓固定安裝在四個關(guān)節(jié)末端的圓盤上;所述驅(qū)動線共有四種長度規(guī)格，共計16根，每個關(guān)節(jié)四根，且下一關(guān)節(jié)的驅(qū)動線在穿過本關(guān)節(jié)四個圓盤后均穿過上一關(guān)節(jié)的所有圓盤，驅(qū)動線的一端固定在本關(guān)節(jié)最下面圓盤的底部，另一端穿過滑輪組固定在繞線輪上，所述機(jī)械手安裝在第四關(guān)節(jié)末端的圓盤上。
[0013]所述機(jī)械手包括安裝支架、機(jī)械手電機(jī)、連桿和手爪，所述安裝支架通過螺栓與線驅(qū)動柔性單元中最末端圓盤固定聯(lián)結(jié)，所述機(jī)械手電機(jī)安裝在安裝支架內(nèi)，機(jī)械手電機(jī)的輸出軸與連桿連接，手爪鉸接在安裝支架上，連桿的另一端鉸接在手爪上。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有以下突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明采用驅(qū)動線拉伸驅(qū)動，與傳統(tǒng)的剛性機(jī)械臂相比，質(zhì)量輕、成本低。本發(fā)明具有30個自由度，機(jī)械臂可以在運(yùn)動空間內(nèi)任意彎曲，沒有奇異點(diǎn)。本發(fā)明的每個關(guān)節(jié)的末端圓盤均安裝一個陀螺儀，機(jī)械爪手的姿態(tài)可以通過陀螺儀測得的角度參數(shù)和電機(jī)的位移參數(shù)在運(yùn)動算法中求得，方法簡單方便。
[0015]本發(fā)明提供一個開放性平臺，在其控制模塊部分可以加入視覺等其他反饋，是機(jī)器人的精度得到進(jìn)一步提高，在現(xiàn)有線驅(qū)動柔性單元中可增加減少關(guān)節(jié)，來滿足各種場合需求，具有高開放性、較高的科研價值。
【附圖說明】
[0016]圖1是一種線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明控制驅(qū)動單元和整體機(jī)械結(jié)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明整體機(jī)械結(jié)構(gòu)中電機(jī)組單元的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明的電機(jī)組單元的爆炸圖。
[0020]圖5是本發(fā)明的電機(jī)組單元中的滑輪組爆炸圖。
[0021]圖6是本發(fā)明的電機(jī)組單元中的電機(jī)組爆炸圖。
[0022]圖7是本發(fā)明整體機(jī)械結(jié)構(gòu)中的線驅(qū)動柔性單元總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8是本發(fā)明線驅(qū)動柔性單元的拉線圖。
[0024]圖9是本發(fā)明線驅(qū)動柔性單元的相鄰兩圓盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖10是本發(fā)明相鄰兩圓盤結(jié)構(gòu)不意圖的爆炸圖。
[0026]圖11是本發(fā)明四個關(guān)節(jié)的各個圓盤示意圖。
[0027]圖12是本發(fā)明線驅(qū)動柔性單元的機(jī)械手示意圖。
[0028]圖13是本發(fā)明整體機(jī)械結(jié)構(gòu)中的支架單元示意圖。
[0029]圖14是一種線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人在工作狀態(tài)下的單彎曲立體視圖。
[0030]圖15是一種線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人在工作狀態(tài)下的雙彎曲立體視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)、工作原理及工作過程。
[0032]參見圖1-圖14，一種線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人，包括PCI，控制驅(qū)動單元II和整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件III，所述PCI與控制驅(qū)動單元II采用并口線進(jìn)行連接與通信，所述控制驅(qū)動單元II安裝在整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件III上，并與整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件III中的電機(jī)組單元I對應(yīng)連接，通過PCI與控制驅(qū)動單元II分別控制整體機(jī)械結(jié)構(gòu)單元III中的電機(jī)組單元I，該電機(jī)組單元I中的電機(jī)轉(zhuǎn)動來改變與每個電機(jī)對應(yīng)的拉線的長度，使整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件III中的線驅(qū)動柔性單元2運(yùn)動。
[0033]如圖1和圖2所示，所述整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件III包括電機(jī)組單元1、線驅(qū)動柔性單元2和支架單元3，所述電機(jī)組單元I通過下支撐板7和螺栓9固定在支架單元3上，所述線驅(qū)動柔性單元2通過電機(jī)組單元I中的圓盤固定安裝支架24安裝在下支撐板7的下方。
[0034]如圖3和圖4所示，所述電機(jī)組單元I包括上蓋板4、四個電機(jī)組5、四個滑輪組6、下支撐板7、圓盤固定安裝支架24，所述電機(jī)組5與滑輪組6繞安裝中心呈90度均布，安裝在上蓋板4和下支撐板7之間。
[0035]如圖6所示，所述電機(jī)組5包括螺釘8、螺栓9、電機(jī)組上蓋板17、電機(jī)安裝板18、四個電機(jī)19、四個繞線輪20、鎖緊螺釘21、線槽22、電機(jī)組下支撐板23，所述繞線輪20通過鎖緊螺釘21固定聯(lián)結(jié)于電機(jī)19的轉(zhuǎn)軸上，電機(jī)19通過螺釘8與電機(jī)安裝板18固定聯(lián)結(jié)，電機(jī)安裝板18上端面通過螺釘8與電機(jī)組上蓋板17固定聯(lián)結(jié)，電機(jī)安裝板18下端面通過螺釘8與電機(jī)組下支撐板23固定聯(lián)結(jié)，電機(jī)組上蓋板17通過螺栓9與上蓋板4固定聯(lián)結(jié)，電機(jī)組下支撐板23通過螺栓9與下支撐板7固定聯(lián)結(jié)，線槽22固定在四個電機(jī)19的后部。
[0036]如圖5所示，所述滑輪組6包括螺釘8、螺栓9、滑輪架上支撐板10、滑輪軸11、支撐定位軸12、支撐軸套13、滑輪安裝板14、八個滑輪15、滑輪架下支撐板16，所述滑輪15通過滑輪軸11安裝在兩個滑輪安裝板14之間，支撐定位軸12安裝于兩個滑輪安裝板14之間，支撐軸套13安裝于支撐定位軸12上，兩個滑輪安裝板14的上端面通過螺釘8與滑輪架上支撐板10固定聯(lián)結(jié)，兩個滑輪安裝板14的下端面通過螺釘8與滑輪架下支撐板16固定聯(lián)結(jié)，滑輪架上支撐板10通過螺栓9與上蓋板4固定聯(lián)結(jié)，滑輪架下支撐板16通過螺栓9與下支撐板7固定聯(lián)結(jié)。
[0037]如圖7、8、9、10、11所示，所述線驅(qū)動柔性單元2包括圓盤25、彈簧26、中心軸27、螺母28、萬向節(jié)聯(lián)軸器29、驅(qū)動線30、機(jī)械手31和陀螺儀36，所述線驅(qū)動柔性單元2共分為四個關(guān)節(jié)，每個關(guān)節(jié)有四個相同圓盤25，四個關(guān)節(jié)的圓盤25由上到下直徑依次減小，第一關(guān)節(jié)的第一個圓盤25通過螺栓9與圓盤固定安裝支架24固定聯(lián)結(jié)，每兩個圓盤之間通過中心軸27、螺母28和萬向節(jié)聯(lián)軸器29相互聯(lián)結(jié)，并且在每兩個圓盤外邊緣有四根均勻分布的彈簧26分別掛在兩圓盤的外緣孔上，四個陀螺儀36分別通過螺栓9固定安裝在四個關(guān)節(jié)末端的圓盤25上;所述驅(qū)動線30共有四種長度規(guī)格，共計16根，每個關(guān)節(jié)四根，且下一關(guān)節(jié)的驅(qū)動線30在穿過本關(guān)節(jié)四個圓盤25后均穿過上一關(guān)節(jié)的所有圓盤25，驅(qū)動線30的一端固定在本關(guān)節(jié)最下面圓盤25的底部，另一端穿過滑輪組6固定在繞線輪20上，所述機(jī)械手31安裝在第四關(guān)節(jié)末端的圓盤25上。
[0038]如圖12所示，所述機(jī)械手31包括安裝支架32、機(jī)械手電機(jī)33、連桿34和手爪35，所述安裝支架32通過螺栓9與線驅(qū)動柔性單元2中最末端圓盤25固定聯(lián)結(jié)，所述機(jī)械手電機(jī)33安裝在安裝支架32內(nèi)，機(jī)械手電機(jī)33的輸出軸與連桿34連接，手爪35鉸接在安裝支架32上，連桿34的另一端鉸接在手爪35上。
[0039]本發(fā)明的工作原理如下:
參見圖14和圖15，本發(fā)明線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人的工作示意圖。當(dāng)PCI發(fā)布控制指令到控制驅(qū)動單元II時，控制驅(qū)動單元11中的控制器便發(fā)布指令控制整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件III中的電機(jī)組單元I中的16個電機(jī)19，電機(jī)19的運(yùn)動將拉動繞在其上的驅(qū)動線30，從而使驅(qū)動線30的長度發(fā)生改變，16個電機(jī)19根據(jù)控制指令將對應(yīng)的16跟驅(qū)動線30長度改變成設(shè)定的值，從而使線驅(qū)動柔性單元2整體彎曲變形，安裝在每個關(guān)節(jié)末端圓盤的陀螺儀36測定每個關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)彎曲角度，并將其閉環(huán)反饋給控制驅(qū)動單元II，控制驅(qū)動單元II根據(jù)反饋回來的信息判定柔性單元2是否達(dá)到設(shè)定的形狀并控制。在達(dá)到預(yù)定的形狀點(diǎn)后，控制驅(qū)動單元II發(fā)布指令控制機(jī)械手31運(yùn)動抓取物體。抓取物體后，再通過16個電機(jī)19的轉(zhuǎn)動使線驅(qū)動柔性單元2再次變形，從而將物體送到指定的位置，機(jī)械手31張開，將物體釋放。
【主權(quán)項】
1.一種線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人，包括PC(I)，控制驅(qū)動單元(II)和整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件(III)，其特征在于:所述PC(I)與控制驅(qū)動單元(II)采用并口線進(jìn)行連接與通信，所述控制驅(qū)動單元(I I)安裝在整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件(I II)上，并與整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件(I II)中的電機(jī)組單元(I)對應(yīng)連接，通過PC( I)與控制驅(qū)動單元(11)分別控制整體機(jī)械結(jié)構(gòu)單元(III)中的電機(jī)組單元(I)，該電機(jī)組單元(I)中的電機(jī)轉(zhuǎn)動來改變與每個電機(jī)對應(yīng)的拉線的長度，使整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件(I II)中的線驅(qū)動柔性單元(2 )運(yùn)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人，其特征在于:所述整體機(jī)械結(jié)構(gòu)組件(III)包括電機(jī)組單元(I)、線驅(qū)動柔性單元(2)和支架單元(3)，所述電機(jī)組單元(I)通過下支撐板(7)和螺栓(9)固定在支架單元(3)上，所述線驅(qū)動柔性單元(2)通過電機(jī)組單元(I)中的圓盤固定安裝支架(24)安裝在下支撐板(7)的下方。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人，其特征在于:所述電機(jī)組單元(I)包括上蓋板(4)、四個電機(jī)組(5)、四個滑輪組(6)、下支撐板(7)、圓盤固定安裝支架(24)，所述電機(jī)組(5)與滑輪組(6)繞安裝中心呈90度均布，安裝在上蓋板(4)和下支撐板(7)之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人，其特征在于:所述電機(jī)組(5)包括螺釘(8)、螺栓(9)、電機(jī)組上蓋板(17)、電機(jī)安裝板(18)、四個電機(jī)(19)、四個繞線輪(20)、鎖緊螺釘(21)、線槽(22)、電機(jī)組下支撐板(23)，所述繞線輪(20)通過鎖緊螺釘(21)固定聯(lián)結(jié)于電機(jī)(19 )的轉(zhuǎn)軸上，電機(jī)(19 )通過螺釘(8 )與電機(jī)安裝板(18 )固定聯(lián)結(jié)，電機(jī)安裝板(18)上端面通過螺釘(8)與電機(jī)組上蓋板(17)固定聯(lián)結(jié)，電機(jī)安裝板(18)下端面通過螺釘(8)與電機(jī)組下支撐板(23)固定聯(lián)結(jié)，電機(jī)組上蓋板(17)通過螺栓(9)與上蓋板(4)固定聯(lián)結(jié)，電機(jī)組下支撐板(23)通過螺栓(9)與下支撐板(7)固定聯(lián)結(jié)，線槽(22)固定在四個電機(jī)(19)的后部。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人，其特征在于:所述滑輪組(6)包括螺釘(8)、螺栓(9)、滑輪架上支撐板(10)、滑輪軸(11)、支撐定位軸(12)、支撐軸套(13)、滑輪安裝板(14)、八個滑輪(15)、滑輪架下支撐板(16)，所述滑輪(15)通過滑輪軸(11)安裝在兩個滑輪安裝板(14)之間，支撐定位軸(12)安裝于兩個滑輪安裝板(14)之間，支撐軸套(13)安裝于支撐定位軸(12)上，兩個滑輪安裝板(14)的上端面通過螺釘(8)與滑輪架上支撐板(10)固定聯(lián)結(jié)，兩個滑輪安裝板(14)的下端面通過螺釘(8)與滑輪架下支撐板(16)固定聯(lián)結(jié)，滑輪架上支撐板(10)通過螺栓(9)與上蓋板(4)固定聯(lián)結(jié)，滑輪架下支撐板(16)通過螺栓(9)與下支撐板(7)固定聯(lián)結(jié)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人，其特征在于:所述線驅(qū)動柔性單元(2)包括圓盤(25)、彈簧(26)、中心軸(27)、螺母(28)、萬向節(jié)聯(lián)軸器(29)、驅(qū)動線(30)、機(jī)械手(31)和陀螺儀(36)，所述線驅(qū)動柔性單元(2)共分為四個關(guān)節(jié)，每個關(guān)節(jié)有四個相同圓盤(25)，四個關(guān)節(jié)的圓盤(25)由上到下直徑依次減小，第一關(guān)節(jié)的第一個圓盤(25)通過螺栓(9)與圓盤固定安裝支架(24)固定聯(lián)結(jié)，每兩個圓盤之間通過中心軸(27)、螺母(28)和萬向節(jié)聯(lián)軸器(29)相互聯(lián)結(jié)，并且在每兩個圓盤外邊緣有四根均勻分布的彈簧(26)分別掛在兩圓盤的外緣孔上，四個陀螺儀(36)分別通過螺栓(9)固定安裝在四個關(guān)節(jié)末端的圓盤(25)上;所述驅(qū)動線(30)共有四種長度規(guī)格，共計16根，每個關(guān)節(jié)四根，且下一關(guān)節(jié)的驅(qū)動線(30)在穿過本關(guān)節(jié)四個圓盤(25)后均穿過上一關(guān)節(jié)的所有圓盤(25)，驅(qū)動線(30)的一端固定在本關(guān)節(jié)最下面圓盤(25)的底部，另一端穿過滑輪組(6)固定在繞線輪(20)上，所述機(jī)械手(31)安裝在第四關(guān)節(jié)末端的圓盤(25)上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線驅(qū)動的曲率連續(xù)變化機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)械手(31)包括安裝支架(32)、機(jī)械手電機(jī)(33)、連桿(34)和手爪(35)，所述安裝支架(32)通過螺栓(9)與線驅(qū)動柔性單元(2)中最末端圓盤(25)固定聯(lián)結(jié)，所述機(jī)械手電機(jī)(33)安裝在安裝支架(32)內(nèi)，機(jī)械手電機(jī)(33)的輸出軸與連桿(34)連接，手爪(35)鉸接在安裝支架(32)上，連桿(34 )的另一端鉸接在手爪(35 )上。
【文檔編號】B25J9/06GK105922244SQ201610386598
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月4日
【發(fā)明人】楊守臣, 耿輝, 章偉成, 田應(yīng)仲, 李龍
【申請人】上海大學(xué)