[发明专利]一种腱传动的锁紧工装

说明书

本发明属于多自由度机构与微传动控制技术领域，具体涉及一种以腱传动为主的多自由度传动机构，通过高效精确的传动腱的固定方式，实现降低传动误差的腱传动的锁紧工装；包括左推杆(1)、通孔(2)、基座固定螺栓(3)、支撑座(4)、锥形孔(5)、被挤压金属块(6)、右柔性推杆(7)及防失稳套(8)；其中，所述支撑座(4)焊接于底板上，基座固定螺栓(3)将液压动力系统固定在支撑座(4)上，所述防失稳套(8)嵌入支撑座(4)的右侧安装孔，在失稳套(8)对面支撑座的左侧装有左推杆(1)；所述被挤压金属块(6)设于防失稳套(8)上；所述支撑座(4)上设有锥形孔(5)；所述右柔性推杆(7)设于失稳套(8)的右侧。

技术领域

本发明属于多自由度机构与微传动控制技术领域，具体涉及一种腱传动的锁紧工装。

背景技术

在多自由度机构与微传动控制领域，传统的齿轮齿条、蜗轮蜗杆、谐波等传动方式虽然具有较高的传动效率和精确的传动比，但由于受到外形尺寸较大、并且微型电机集成在关节微小空间无法提供足够的输出力的约束，是制约微传动控制技术发展的主要瓶颈。因此，在有限空间内通过柔性腱或柔性钢丝绳索实现远距离传动是一种十分有效的传动方式。传动腱的固定方式在很大程度上影响机构的传动效率，本发明利用高刚度金属的塑性变形对钢丝绳索紧固，不仅可以对柔性腱提供足够抱紧力，还可以精确控制紧固块的外形尺寸，相比钢丝绳打结的方式，该方法可以很好地保证绳索强度和装配精度，消除间隙，实现精密传动。

目前在机器人机构运动控制领域，正在向着小型化、微型化方向发展，为了节约空间，很多机器人关节控制采用腱传动的方式，将驱动器外置，通过柔性钢丝绳索等传动腱的结构进行远距离的动力传递。而绳索固定的方式将直接影响传动系统的稳定性和传动精度，目前国内外普遍采用绳索打结的方式，然而该方法的有两大缺点：1、绳索打结的尺寸大小不可控，而且形状不规则，在传动链中必然会产生间隙误差，再加上绳索固有的柔性环节，使得传动系统的精度大大降低；2、绳索系成的结点受到拉力时会沿绳索移动，使得传动系统不稳定，也会导致绳索松脱。如果通过焊接方式固定绳索，一方面会导致绳索受到二次热处理而降低强度，另一方面，对于很细的传动腱，焊接会导致绳索断裂。因此，本发明提出了一种通过机械夹紧的方式锁紧传动腱，保证绳索高可靠性不松脱的同时，又可以精确地控制锁紧结点的外形尺寸，降低传动误差，保证传动系统具有精确的传动比。

该腱传动锁紧工装系统由带锥形孔的基座、可变直径的柔性推杆、刚性推杆、防失稳套以及液压动力源等组成，如图2所示。其功能是利用柔性推杆将带有中心通孔的金属圆柱块(中心孔内有柔性传动腱通过)沿轴向从基座的锥形孔大径端推至锥孔小径一侧，在运动的过程中，带孔的圆柱形金属块由于四周及端面均受压，受迫发生塑性变形，使得中心孔内壁收缩、孔径减小，从而抱紧传动腱，达到绳索紧固的目的，同时还可以精确地控制锁紧传动腱的金属块的外形尺寸，保证腱传动系统具有更为精确的传动比，降低传动误差。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术不足，提供一种以腱传动为主的多自由度机构，特别适用于微小空间的精密传动，保证腱传动系统具有更为精确的传动比，降低传动误差的腱传动的锁紧工装。

本发明的技术方案是：

一种腱传动的锁紧工装，包括左推杆、通孔、基座固定螺栓、支撑座、锥形孔、被挤压金属块、右柔性推杆及防失稳套；其中，所述支撑座焊接于底板上，基座固定螺栓将液压动力系统固定在支撑座上，所述防失稳套嵌入支撑座的右侧安装孔，在失稳套对面支撑座的左侧装有左推杆；所述被挤压金属块设于防失稳套上；所述支撑座上设有锥形孔；所述右柔性推杆设于失稳套的右侧。

所述左推杆和右柔性推杆上设有通孔。

所述左推杆端部位于右侧失稳套内孔边缘。

被挤压金属块前段设有绳索，该绳索通过左推杆中心孔引出；

所述右柔性推杆沿轴向开有十字槽。

本发明的有益效果是：