[发明专利]一种六自由度差分式绳驱机械臂

权利要求书

1.一种六自由度差分式绳驱机械臂，包含基座关节(A)、肘关节(B)、腕关节(C)、大臂管(41)、小臂管(42)和底座(16)；其特征在于：大臂管(41)和底座(16)通过基座关节(A)连接，小臂管(42)和大臂管(41)之间布置有肘关节(B)，小臂管(42)与配置有末端执行杆(D)的腕关节(C)连接；

基座关节(A)包含倒置式差分绳驱动机构(A1)和大臂管螺旋快装机构(A2)，倒置式差分绳驱动机构(A1)通过大臂管螺旋快装机构(A2)与大臂管(41)相连，以控制大臂管(41)作周向转动和/或偏摆运动；肘关节(B)包含肘关节差分绳驱动机构(B1)和小臂管螺旋快装机构(B2)，大臂管(41)与肘关节差分绳驱动机构(B1)相连，肘关节差分绳驱动机构(B1)通过小臂管螺旋快装机构(B2)与小臂管(42)相连，以控制小臂管(42)作周向转动和/或偏摆运动；所述肘关节差分绳驱动机构(B1)包含中心轴B(26)、上壳B(27)、下壳B(22)、输出大绳轮B(25)、两个电机B(21)、两个小绳轮B(23)和两个侧大绳轮B(24)；下壳B(22)固装在大臂管(41)上，中心轴B(26)可转动地设置在下壳B(22)上，中心轴B(26)与大臂管(41)垂直设置，两个电机B(21)相对设置并固定在下壳B(22)上，每个电机B(21)的输出端安装有一个小绳轮B(23)，两个侧大绳轮B(24)分别可转动地设置在中心轴B(26)上，小绳轮B(23)和侧大绳轮B(24)一一对应布置，上壳B(27)固定在中心轴B(26)上，输出大绳轮B(25)可转动地设置在上壳B(27)和中心轴B(26)上，且输出大绳轮B(25)与侧大绳轮B(24)的轴线垂直，两个侧大绳轮B(24)与中心轴B(26)的轴线重合，小臂管(42)穿过上壳B(27)并与输出大绳轮B(25)固接，小绳轮B(23)、侧大绳轮B(24)和输出大绳轮B(25)上均设置有线槽，小绳轮B(23)与侧大绳轮B(24)之间、侧大绳轮B(24)与输出大绳轮B(25)之间的线槽上缠绕有钢丝绳，以驱动输出大绳轮B(25)作周向转动和/或偏摆运动；

控制小臂管(42)转动和/或偏摆的肘关节差分绳驱动机构(B1)上的钢丝绳走线如下：

两侧各布置四根，同一侧的四根钢丝绳走线如下：侧大绳轮B(24)的直段和小绳轮B(23)之间螺旋线槽上缠绕钢丝绳一(61)和钢丝绳二(62)，侧大绳轮B(24)锥段和输出大绳轮B(25)之间的圆形线槽上缠绕钢丝绳三(63)和钢丝绳四(64)，钢丝绳一(61)和钢丝绳二(62)的一端固定在小绳轮B(23)的端面，然后各自沿小绳轮B(23)的螺旋线槽从两端缠绕至中间位置，钢丝绳一(61)和钢丝绳二(62)在小绳轮B(23)轴向中间位置处向侧大绳轮B(24)的直段上的螺旋线槽上呈8字形缠绕，在侧大绳轮B(24)的轮周缠绕后分别穿入轮内的两条暗道，钢丝绳一(61)和钢丝绳二(62)从各自的暗道穿出并进入到位于侧大绳轮B(24)直段端面的碟簧槽，钢丝绳一(61)和钢丝绳二(62)的活动端通过预紧机构(5)被压入固定在碟簧槽中；钢丝绳三(63)和钢丝绳四(64)的一端均固定在侧大绳轮B(24)的端面，然后各自反向沿侧大绳轮B(24)的锥段上的圆形线槽缠绕后，从侧大绳轮B(24)和输出大绳轮B(25)的啮合处向输出大绳轮B(25)的锥段上的圆形线槽上反向缠绕，之后分别进入输出大绳轮B(25)内的两条暗道，钢丝绳三(63)和钢丝绳四(64)从各自的暗道穿出后进入到位于输出大绳轮B(25)的圆形线槽段(25-2)端面的碟簧槽，钢丝绳三(63)和钢丝绳四(64)的活动端通过预紧机构(5)被压入固定在碟簧槽；腕关节(C)包含腕关节差分绳驱动机构(C1)，小臂管(42)与腕关节差分绳驱动机构(C1)相连，以输出周向转动和/或偏摆运动。