[实用新型]绳索驱动多自由度串联机械臂

权利要求书

1.一种绳索驱动多自由度串联机械臂，其特征在于：

包括基座底板(1)、腰部平台(3)、大臂单元(9)、小臂单元(11)、末端平台单元(13)；

所述腰部平台(3)上还安装有腰部驱动单元(4)、大臂驱动单元(5)、小臂驱动单元(6)和末端驱动单元(7)；上述腰部驱动单元(4)、大臂驱动单元(5)、小臂驱动单元(6)和末端驱动单元(7)均由电机、联轴器、绳索绞盘及绕于绳索绞盘上的绳索组成；

所述腰部平台(3)通过腰部单元(2)安装于基座底板(1)上；腰部单元(2)包括和腰部转轴(204)和腰部支座(202)，腰部转轴(204)的旋转轴沿竖直方向，腰部支座(202)与基座底板(1)固接，腰部转轴(204)与腰部平台(3)固联，腰部转轴(204)套于腰部支座(202)上，两者之间通过轴承相连；腰部驱动单元(4)的腰部绳索(20)两端分别绕于腰部转轴(204)并与其固定；

所述腰部平台(3)上固定有一对腰部左、右侧板(302-1，302-2)，腰部左右侧板之间安装有一水平布置的大臂关节转轴(901)；大臂关节转轴(901)上还安装有大臂关节从动轮(8)、小臂关节滑轮(16)、第一末端关节滑轮(17-1)；大臂单元(9)的下端和大臂关节从动轮(8)均与大臂关节转轴(901)固联；大臂驱动单元(5)的大臂绳索(21)两端分别绕于大臂关节从动轮(8)并与其固定；大臂单元(9)上还安装有小臂绳索张紧装置(14-1)；

所述小臂单元(11)的下端通过水平布置的小臂关节转轴(1101)与大臂单元的上端相连；小臂关节转轴(1101)上还安装有小臂关节从动轮(10)和第二末端关节滑轮(17-2)；小臂单元(11)的下端、小臂关节从动轮(10)均与小臂关节转轴(1101)固联；小臂绳索(22)两端依次经过小臂关节滑轮(16)、小臂绳索张紧装置(14-1)后，分别绕于小臂关节从动轮(10)并与其固定；小臂单元(11)还安装有末端绳索张紧装置(14-2)；

所述末端平台单元(13)的下端通过水平布置的末端关节转轴(1301)与小臂单元(13)的上端相连；上述末端关节转轴(1301)上还安装有末端关节从动轮(12)；末端平台单元(13)的下端、末端关节从动轮(12)均与末端关节轴固连；末端驱动单元(7)的末端绳索(23)两端依次经过第一末端关节滑轮(17-1)、第二末端关节滑轮(17-2)、末端绳索张紧装置(14-2)后，分别绕于末端关节从动轮(12)并与其固定。

2.根据权利要求1所述的绳索驱动多自由度串联机械臂，其特征在于：

所述小臂绳索(22)卷绕过的小臂关节滑轮(16)与小臂关节从动轮(10)直径相等；

所述末端绳索(23)卷绕过的第一末端关节滑轮(17-1)、第二末端关节滑轮(17-2)与末端关节从动轮(12)直径相同；

所述小臂绳索(22)、末端绳索(23)与小臂绳索绞盘(602)、末端绳索绞盘(702)构成的卷绕回路中，不存在交叉。

3.根据权利要求1所述的绳索驱动多自由度串联机械臂，其特征在于：所述的小臂绳索张紧装置(14-1)和末端绳索张紧装置(14-2)结构如下，

包括基板(1410)和左、右两个张紧臂(1404-1，1404-2)；基板(1410)上设置有上、下两个螺栓孔，左边张紧臂的右端通过螺栓安装于一个螺栓孔处，右边张紧臂的左端通过螺栓安装于另一个螺栓孔处；左边张紧臂的左端和右边张紧臂的右端分别安装左、右臂带槽滑轮(1402-1，1402-2)；

张紧臂在相应的螺栓孔处还设置有扭簧孔套(1409)、左、右扭簧(1408-1，1408-2)、固定螺母(1414)；左、右臂扭簧(1408-1，1408-2)和扭簧孔套(1409)位于基板(1410)与左、右张紧臂(1404-1，1404-2)之间，左、右臂扭簧(1408-1，1408-2)套在扭簧孔套(1409)上，扭簧孔套(1409)套在螺栓轴(1406)上，螺栓轴(1406)末端通过螺栓轴螺母(1411)固定；上述扭簧一端通过基板的挡边固定，另一端通过张紧臂的挡边固定；

无外力作用时两个张紧臂与基板垂直。

4.根据权利要求1所述的绳索驱动多自由度串联机械臂，其特征在于：绳索张紧装置为独立模块设计，根据实际需要张紧的绳索数目安装相应的张紧装置。