[发明专利]一种拉线驱动的可旋转机械臂

权利要求书

1.一种拉线驱动的可旋转机械臂，其特征在于：包括

底座；

内芯部分，所述内芯部分包括多节依次连接的内芯，首端的所述内芯与底座固定，相邻两节所述内芯之间通过连接环进行连接，所述连接环设置有与其中一节所述内芯铰接的第一转动轴部，所述连接环设置有与另一节所述内芯铰接的第二转动轴部，所述第一转动轴部的轴线和所述第二转动轴部的轴线之间具有夹角，以使相邻两节所述内芯之间至少可在两个方向上相互转动；

绳驱组件，所述绳驱组件包括设置在所述内芯部分内的两对拉线，每对所述拉线分别连接有第一驱动单元并由该第一驱动单元进行驱动，以分别驱动所述内芯部分在在第一平面和第二平面进行弯曲，各所述第一转动轴部的轴线垂直于所述第一平面，各所述第二转动轴部的轴线垂直于所述第二平面；

外壳部分，所述外壳部分套在所述内芯部分外圈，所述外壳部分包括多节依次连接的外壳，相邻两节所述外壳之间固定连接，所述外壳部分和所述内芯部分之间设置有多个薄壁轴承，以使所述外壳部分可相对所述内芯部分旋转；以及

壳驱组件，所述壳驱组件包括用于驱动所述外壳部分转动的第二驱动单元。

2.根据权利要求1所述的拉线驱动的可旋转机械臂，其特征在于：所述内芯外圈置有圆环凸台，所述薄壁轴承套在所述圆环凸台上，所述薄壁轴承与所述圆环凸台过盈配合，相邻两节所述外壳之间设置有供所述薄壁轴承放置的环形槽，从而使所述外壳可相对所述内芯旋转。

3.根据权利要求2所述的拉线驱动的可旋转机械臂，其特征在于：所述第二驱动单元包括安装在所述底座上的步进电机、安装在所述步进电机的输出轴上的主动齿轮、以及与该主动齿轮啮合的底端齿轮，首端的所述外壳与所述底端齿轮固定，从而使步进电机通过所述底端齿轮驱动所述外壳部分旋转。

4.根据权利要求3所述的拉线驱动的可旋转机械臂，其特征在于：所述底端齿轮套在首端的所述内芯的薄壁轴承上。

5.根据权利要求2所述的拉线驱动的可旋转机械臂，其特征在于：相邻两节所述外壳之间的连接面均设置有凹槽，两个所述凹槽围成所述环形槽。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的拉线驱动的可旋转机械臂，其特征在于：所述外壳为TPU材质3D打印的柔性波纹管结构。

7.根据权利要求2所述的拉线驱动的可旋转机械臂，其特征在于：所述第一转动轴部包括共轴线的两个第一凸起，所述第一凸起固设在所述连接环上，所述内芯一端开设有供第一凸起插入转动的第一轴孔，所述第二转动轴部包括共轴线的两个第二凸起，所述第二凸起固设在所述连接环上，所述，所述内芯另一端开设有供所述第二凸起插入转动的第二轴孔。

8.根据权利要求7所述的拉线驱动的可旋转机械臂，其特征在于：所述第一转动轴部的轴线和所述第二转动轴部的轴线之间的夹角为90°，所述第一平面和所述第二平面垂直，四根所述拉线圆周均匀分布，所述圆环凸台设置有供各所述拉线穿过的线孔。

9.根据权利要求8所述的拉线驱动的可旋转机械臂，其特征在于：其中一个所述第一驱动单元包括安装在所述底座上的第一舵机以及由所述第一舵机驱动的第一舵盘，另一个所述第一驱动单元包括安装在所述底座上的第二舵机以及由所述第二舵机驱动的第二舵盘，两对所述拉线分别安装在所述第一舵盘和所述第二舵盘上，以通过所述第一舵盘驱动所述内芯部分在第一平面弯曲，和/或通过所述第二舵盘驱动所述内芯部分在第二平面进行弯曲。

10.根据权利要求至7至9任意一项所述的拉线驱动的可旋转机械臂，其特征在于：所述内芯部分内设置有空心软管，所述连接环安装在所述空心软管上。