[发明专利]一种具有可伸缩自由度的连续型充电机械臂

权利要求书

1.一种具有可伸缩自由度的连续型充电机械臂，其特征在于：包括n个伸缩模块、n个十字轴万向节(1)、3n个驱动绳索(5)和对接盘(6)；n个伸缩模块依次同轴对接，实现串联的伸缩模块组，且相邻2个伸缩模块之间通过1个十字轴万向节(1)连接；最后一个十字轴万向节(1)安装在串联的伸缩模块组中最外侧伸缩模块的轴端处，对接盘(6)安装在该十字轴万向节(1)的外侧；外部充电设备与对接盘(6)固连；3n个驱动绳索(5)从串联的伸缩模块组中最内侧伸缩模块的轴端处伸入，沿轴向穿过n个伸缩模块和n个十字轴万向节(1)，最终与对接盘(6)连接；n为不小于2的正整数。

2.根据权利要求1所述的一种具有可伸缩自由度的连续型充电机械臂，其特征在于：每个伸缩模块包括2个连接盘(4)、4个电动推杆(2)和伸缩支撑导轨(3)；其中，2个连接盘(4)同轴相对放置；伸缩支撑导轨(3)同轴安装在2个连接盘(4)之间，且伸缩支撑导轨(3)位于2个连接盘(4)得轴线处；4个电动推杆(2)均安装在2个连接盘(4)之间；4个电动推杆(2)的轴向与伸缩支撑导轨(3)轴向平行，且4个电动推杆(2)沿周向均匀分布环绕伸缩支撑导轨(3)。

3.根据权利要求2所述的一种具有可伸缩自由度的连续型充电机械臂，其特征在于：所述每个伸缩模块中的4个电动推杆(2)和伸缩支撑导轨(3)均实现沿轴向伸缩运动，实现调整对应2个连接盘(4)之间的距离。

4.根据权利要求3所述的一种具有可伸缩自由度的连续型充电机械臂，其特征在于：所述电动推杆(2)和伸缩支撑导轨(3)的轴向最大行程为100mm。

5.根据权利要求4所述的一种具有可伸缩自由度的连续型充电机械臂，其特征在于：所述3n个驱动绳索(5)从串联的伸缩模块组中最内侧伸缩模块的轴端处伸入，当到达第2个伸缩模块时，其中3个驱动绳索(5)与第2个伸缩模块的连接盘(4)固连，其余3n-3个驱动绳索(5)继续穿过第2个伸缩模块；当到达第3个伸缩模块时，其中3个驱动绳索(5)与第3个伸缩模块的连接盘(4)固连，其余3n-6个驱动绳索(5)继续穿过第3个伸缩模块；……以此类推，直至最后3个驱动绳索(5)与对接盘(6)固连。

6.根据权利要求5所述的一种具有可伸缩自由度的连续型充电机械臂，其特征在于：每到达下1个伸缩模块前，向后传递的驱动绳索(5)递减3个，递减的3个驱动绳索(5)沿连接盘(4)周向均匀分布；通过递减的3个驱动绳索(5)的拉紧释放，实现控制对应十字轴万向节(1)的摆动。

7.根据权利要求6所述的一种具有可伸缩自由度的连续型充电机械臂，其特征在于：每个十字轴万向节(1)均实现俯仰方向和水平方向共2个方向上的摆动自由度。

8.根据权利要求7所述的一种具有可伸缩自由度的连续型充电机械臂，其特征在于：十字轴万向节(1)沿俯仰方向单方向的摆动角范围为0°-70°；十字轴万向节(1)沿水平方向单方向的摆动角范围为0°-70°。

9.根据权利要求1所述的一种具有可伸缩自由度的连续型充电机械臂，其特征在于：通过各个伸缩模块的长度调节、各个十字轴万向节(1)的转动调节，带动外部充电设备调姿，实现外部充电设备工作空间范围的调整。