串联式绳驱机械手关节运动的被动解耦机构
摘要文本
本发明公开了一种串联式绳驱机械手关节运动的被动解耦机构,克服了存在串联式绳驱机械手关节运动耦合的问题,其包括基座系统、解耦模块、1号解耦绳、1号手臂系统、2号手臂、2号解耦绳、2号驱动绳与1号驱动绳;基座系统包括2号驱动轮、1号驱动轮、基座板;1号手臂系统包括1号主动轮、2号主动轮、圆轴与1号手臂板;解耦模块通过其导轨安装在基座板的矩形凹槽内,1号手臂系统通过1号主动轮的小轴段下端安装在基座板上的右光通孔中,2号手臂采用键与圆轴安装在1号手臂板的右端;1号驱动绳套装在基座板上的1号驱动轮与1号主动轮上方的凹槽内,1号解耦绳、2号解耦绳与2号驱动绳分别将基座系统、解耦模块与1号手臂系统串联起来。
申请人信息
- 申请人:吉林大学
- 申请人地址:130012 吉林省长春市前进大街2699号
- 发明人: 吉林大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 串联式绳驱机械手关节运动的被动解耦机构 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201811186672.0 |
| 申请日 | 2018年10月12日 |
| 公告号 | CN108942900B |
| 公开日 | 2024年3月29日 |
| IPC主分类号 | B25J9/00 |
| 权利人 | 吉林大学 |
| 发明人 | 于立娟; 魏宁波; 李栋; 吴国民 |
| 地址 | 吉林省长春市前进大街2699号 |
专利主权项内容
1.一种串联式绳驱机械手关节运动的被动解耦机构,其特征在于,所述的串联式绳驱机械手关节运动的被动解耦机构包括基座系统(1)、解耦模块(4)、1号解耦绳(5)、1号手臂系统(7)、2号手臂(8)、2号解耦绳(11)、2号驱动绳(13)与1号驱动绳(15);所述的基座系统(1)包括1号导向轮组(2)、2号驱动轮(14)、1号驱动轮(16)、1号销钉(17)、2号销钉(20)、2个结构相同的3号销钉(18)、基座板(31)、2个结构相同的6号销钉(32)、2号导向轮组(33)、3号导向轮组(37)与4号导向轮组(38);所述的1号销钉(17)的下端插入基座板(31)上的左光通孔中,1号销钉(17)的下端与基座板(31)上的左光通孔之间为过盈配合,2号销钉(20)的下端插入基座板(31)上的中光通孔中,两者之间同样是过盈配合;1号驱动轮(16)安装在1号销钉(17)的上端,两者之间为过盈配合,2号驱动轮(14)安装在2号销钉(20)的上端,两者之间为过盈配合,1号驱动轮(16)高于2号驱动轮(14);2个结构相同的3号销钉(18)以纵向对称线对称地安装在基座板(31)上,2个结构相同的6号销钉(32)也以纵向对称线对称地安装在基座板(31)上;并且2个结构相同的3号销钉(18)与2个结构相同的6号销钉(32)以基座板(31)上的矩形凹槽的槽底的纵向对称中心线对称地安装在基座板(31)上,2个结构相同的3号销钉(18)与2个结构相同的6号销钉(32)对称地安装在矩形凹槽的两侧;纵向对称线后方的3号销钉(18)的上端过盈配合安装了1号导向轮组(2),前方的3号销钉(18)的上端过盈配合安装了3号导向轮组(37);纵向对称线后方的6号销钉(32)的上端安装了2号导向轮组(33),纵向对称线前方的6号销钉(32)的上端安装了4号导向轮组(38);所述的基座板(31)为长条形的板类结构件,基座板(31)由左半圆板、中矩形板与右半圆板组成,左半圆板、中矩形板与右半圆板连成一体,基座板(31)的右端还设置一个向下凹的圆弧形沉台;圆弧形沉台的前后两边突出的圆弧壁面对1号手臂系统(7)限位,圆弧形沉台上设置有通孔,通孔中心与半圆弧中心重合;基座板(31)的中段的前后两边设置有结构相同的矩形凸台,与矩形凸台相邻的右侧设置有用于安装解耦模块(4)的矩形凹槽,矩形凹槽前后贯通,矩形凹槽的槽底上沿纵向的中心线设置有3个螺纹孔,2个结构相同的矩形凸台用于固定1号解耦绳(5)与2号解耦绳(11)的一端,基座板(31)上沿纵向对称线从左至右设置有安装1号销钉(17)、2号销钉(20)与安装1号主动轮(10)的左光通孔、中光通孔与右光通孔,其中右光通孔是设置在圆弧形沉台上的通孔;所述的解耦模块(4)还包括1号解耦轮组(3)、2号解耦轮组(12)、4号销钉(19)、5号销钉(35)与滑块(25);所述的5号销钉(35)的下端插入滑块(25)前端的盲孔中,5号销钉(35)的下端与滑块(25)前端的盲孔之间采用过盈配合连接,4号销钉(19)的下端插入滑块(25)后端的盲孔中,1号解耦轮组(3)安装在5号销钉(35)的上端为过盈配合,2号解耦轮组(12)安装在4号销钉(19)的上端为过盈配合,滑块(25)通过其下端的凹槽安装在导轨(24)上,滑块(25)与导轨(24)之间为滑动连接,导轨(24)采用M3螺钉(23)固定在基座板(31)上的矩形凹槽的槽底上;所述的1号手臂系统(7)包括自由轮(6)、2号主动轮(9)、1号主动轮(10)、圆轴(21)、1号圆头平键(26)、1号手臂板(27)、2号圆头平键(28)、2个结构相同的7号销钉(29)与2个结构相同的5号导向轮(34);所述的自由轮(6)套装在1号主动轮(10)的安装有1号圆头平键(26)上方的小轴段上,自由轮(6)与1号圆头平键(26)上方的小轴段之间采用过盈配合,1号手臂板(27)套装在1号主动轮(10)的安装有1号圆头平键(26)的小轴段上,安装有1号圆头平键(26)的小轴段与1号手臂板(27)之间为间隙配合;2个结构相同的7号销钉(29)的下端分别安装在1号手臂板(27)上的两个盲孔中,2个结构相同的7号销钉(29)的上端各自过盈配合地安装了5号导向轮(34),圆轴(21)的下端与1号手臂板(27)的右通孔间隙配合,圆轴(21)与1号手臂板(27)之间为转动连接,2号圆头平键(28)安装在圆轴(21)的上端轴的键槽内,2号主动轮(9)套装在安装有2号圆头平键(28)的圆轴(21)上;所述的1号手臂板(27)是两端为半圆板的中间为矩形的长条板件,1号手臂板(27)的左右两边设置有左通孔与右通孔,且左通孔与右通孔回转中心分别和两端的半圆板的中心重合,1号手臂板(27)的左通孔的孔壁上设置有安装1号圆头平键(26)的键槽;1号手臂板(27)上设置有2个结构相同的用于安装2个结构相同的3号导向轮(34)的盲孔,2个盲孔以1号手臂板(27)的纵向对称线对称地布置,2个结构相同的盲孔位于左通孔与右通孔之间;所述的2号手臂(8)是两端为半圆形板的中间为矩形板的长条板件,左半圆形板、矩形板与右半圆形板连成一体,2号手臂(8)的左端设置有左通孔,左通孔的中心线与左半圆形板的中心线相重合,左通孔的孔壁上设置有安装键的键槽;所述的解耦模块(4)通过其中导轨(24)安装在基座板(31)上的矩形凹槽内,1号手臂系统(7)通过1号主动轮(10)中的小轴段的下端安装在基座板(31)上的右光通孔中,2号手臂(8)采用2号圆头平键(28)与圆轴(21)安装在1号手臂板(27)的右端;1号驱动绳(15)套装在安装在基座板(31)上的1号驱动轮(16)与1号主动轮(10)的上方的环形凹槽内,1号解耦绳(5)把基座系统(1)、解耦模块(4)与1号手臂系统(7)串联起来,2号解耦绳(11)把基座系统(1)、解耦模块(4)与1号手臂系统(7)串联起来,2号驱动绳(13)把基座系统(1)、解耦模块(4)与1号手臂系统(7)串联起来;所述的1号解耦绳(5)把基座系统(1)、解耦模块(4)与1号手臂系统(7)串联起来是指:所述的1号解耦绳(5)依次绕过3号导向轮组(37)上端的小型滑轮的里侧、1号解耦轮组(3)上端的1号滑轮(22)的前侧、4号导向轮组(38)上端的小型滑轮的里侧与1号主动轮(10)大轴段下面的横截面为圆弧的环形凹槽的前侧,1号解耦绳(5)的起始端点固定在1号主动轮(10)右侧的绳索固定点(36)上,末端则固定在基座板(31)中段的前边凸台上;所述的2号解耦绳(11)把基座系统(1)、解耦模块(4)与1号手臂系统(7)串联起来是指:所述的2号解耦绳(11)依次绕过1号导向轮组(2)上端的小型滑轮的里侧、2号解耦轮组(12)上端的1号滑轮(22)的后侧、2号导向轮组(33)上端的小型滑轮的里侧与1号主动轮(10)大轴段下面的横截面为圆弧形的环形凹槽的后侧,2号解耦绳(11)的起始端点也固定在1号主动轮(10)右侧的绳索固定点(36)上,末端固定在基座板(31)中段的后边凸台上;所述的2号驱动绳(13)把基座系统(1)、解耦模块(4)与1号手臂系统(7)串联起来是指:所述的2号驱动绳(13)逆时针依次绕过2号驱动轮(14)的前侧、3号导向轮组(37)下端的小型滑轮的里侧、1号解耦轮组(3)下端的1号滑轮(22)的前侧、4号导向轮组(38)下端的小型滑轮的里侧、自由轮(6)的前侧、纵向对称线下方的5号导向轮(34)的里侧、2号主动轮(9)的前侧、2号主动轮(9)的后侧、纵向对称线上方的第2个结构相同的5号导向轮(34)的里侧、自由轮(6)的后侧、2号导向轮组(33)下端的小型滑轮的里侧、2号解耦轮组(12)下端的1号滑轮(22)的后侧、1号导向轮组(2)下端的小型滑轮的里侧与2号驱动轮(14)的后侧,2号驱动绳(13)为封闭的钢丝绳索。