[实用新型]一种多自由度被动机械臂

权利要求书

1.一种多自由度被动机械臂，包括球形关节一(1)、球形关节二(2)和中心旋转关节(3)，球形关节一(1)通过连杆一(4)与中心旋转关节(3)的一端连接，中心旋转关节(3)的另一端通过连杆二(5)与球形关节二(2)连接，所述连杆一(4)和连杆二(5)为中空腔体，所述中心旋转关节(3)内设置钢球传动机构(6)，所述连杆二(5)内设置推杆(9)；其特征在于，连杆一(4)内设置电动推杆(7)，电动推杆(7)与球形关节一(1)之间设置压力传感器(10)，电动推杆(7)与钢球传动机构(6)之间设置弹性部件，钢球传动机构(6)与球形关节二(2)之间设置推杆(9)；电动推杆(7)通电向钢球传动机构(6)，对两端施加压力，弹性部件发生形变，推动钢球传动机构(6)，通过推杆(9)将电动推杆(7)产生的力传递至球形关节二(2)。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度被动机械臂，其特征在于，所述球形关节一(1)主要由球头一(11)和球关节座一(12)构成，球关节座一(12)一端内部为球窝，球窝与球头一(11)贴合，球关节座一(12)另一端与连杆一(4)连接；球头一(11)包括第一轴体(112)和连接在第一轴体(112)一端的第一头部(111)，其中所述第一轴体(112)上设有径向由外向内凹陷的第一凹槽(113)。

3.根据权利要求2所述的一种多自由度被动机械臂，其特征在于，所述球头一(11)的第一头部(111)上设置向内凹陷的赤道槽(13)，球关节座一(12)上设置与赤道槽(13)相匹配的定位螺丝(14)，定位螺丝(14)一端嵌入赤道槽(13)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种多自由度被动机械臂，其特征在于，所述中心旋转关节(3)包括转动关节座一(31)、转动关节座二(32)以及设置于两者之间的摩擦片一(33)和摩擦片二(34)，摩擦片一(33)和摩擦片二(34)为环状片；所述摩擦片一(33)通过螺钉固定于转动关节座二(32)上，摩擦片一(33)内径与钢球传动机构(6)接触；所述摩擦片二(34)通过螺钉固定于转动关节座一(31)上，摩擦片二(34)的环状侧面与摩擦片一(33)的环状侧面接触，摩擦片二(34)的内径小于摩擦片一(33)的外径，摩擦片二(34)的外径大于摩擦片一(33)的外径。

5.根据权利要求2或3所述的一种多自由度被动机械臂，其特征在于，所述球形关节二(2)主要由球头二(21)和球关节座二(22)构成，球关节座二(22)内部一端为球窝，与球头二(21)贴合，球关节座二(22)另一端与连杆二(5)连接；球头二(21)包括第二轴体(212)和连接在第二轴体(212)一端的第二头部(213)，其中所述第二轴体(212)上设有径向由外向内凹陷的第二凹槽(211)。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种多自由度被动机械臂，其特征在于，所述电动推杆(7)为笔式电动推杆，所述弹性部件为碟簧(8)；笔式电动推杆两端设置笔式推杆座(71)，笔式推杆座(71)分别位于笔式电动推杆和压力传感器(10)之间、以及笔式电动推杆与碟簧(8)之间。

7.根据权利要求6所述的一种多自由度被动机械臂，其特征在于，还包括球碗，球碗的球窝与钢球传动机构(6)的钢球贴合；在碟簧(8)与钢球传动机构(6)之间设置球碗一(35)，在钢球传动机构(6)与推杆(9)之间设置球碗二(36)。

8.根据权利要求5所述的一种多自由度被动机械臂，其特征在于，所述球关节座一(12)另一端与连杆一(4)螺纹连接；球关节座二(22)另一端与连杆二(5)通过螺纹连接。

9.根据权利要求1或8所述的一种多自由度被动机械臂，其特征在于，所述中心旋转关节(3)两端设置内螺纹，中心旋转关节(3)与连杆一(4)和连杆二(5)通过螺纹连接。

10.根据权利要求1所述的一种多自由度被动机械臂，其特征在于，所述钢球传动机构(6)的钢球为碳化钨球。