[发明专利]一种具有旋转自由度的连续型检测机械臂

说明书

本发明公开了一种具有旋转自由度的连续型检测机械臂，包括驱动单元和机械臂单元，所述机械臂单元包括多组依次同轴安装在一起的机械臂节，驱动单元驱动多组所述机械臂节弯曲运动及围绕轴心旋转运动。机械臂节包括多个检测部件，检测部件通过中心柔性骨架串联在一起，中心柔性骨架周侧设置有多条弯曲牵引绳，弯曲牵引绳依次穿引在所述检测部件上，驱动单元驱动弯曲牵引绳实现所述机械臂节的弯曲动作；每个检测部件的外缘均缠绕有转动牵引绳，驱动单元驱动转动牵引绳使检测部件围绕轴心旋转动作。本发明通过弯曲牵引绳和转动牵引绳驱动机械臂的弯曲度和绕轴旋转，实现了机械臂动作的连续性，确保机械臂灵活适应各种狭小检测空间以及大面积曲面检测。

技术领域

本发明属于工业检测技术领域，尤其是一种具有旋转自由度的连续型检测机械臂。

背景技术

在工业检测领域中，常采用检测机械臂进行工业检测，传统机械臂通常以连杆为主，各个连杆串联在一起形成机械臂，检测摄像头安装在机械臂端部，检测机械臂各个节点间的连接方式为刚性连接。

上述检测机械臂结构存在以下技术问题：

1、传统机械臂节段间采用刚性连接，导致机械臂弯曲程度小、灵活度低，难以完成狭小、复杂空间中的检测任务。

2、传统机械臂的检测摄像头布置在机械臂末端，不利于进行大面积曲面检测，机械臂需大范围移动，工作效率低下；

3、传统的机械臂自由度少，工作空间、检测姿态受限。

4、在进行大范围曲面检测时，检测机械臂需要在空间中移动，扫掠整个曲面，效率低的问题更加突出。

经检索，发现一篇与本专利申请近似的中国专利公开文献，名称为：一种具有视觉反馈功能的线驱动连续型检测机器人，授权公告号为：CN 111993431B，该专利公开文献包括驱动装置、连续型机械臂、视觉反馈装置、末端执行器；该检测机器人采用线驱动方式。

该专利公开文献与本专利申请的区别在于：采取在机器人末端安装摄像头的方式进行检测，在一定程度上提高了进入狭小空间的能力，但是摄像头单一，摄像头不具备转动自由度，检测范围小。

发明内容

本发明提供一种具有旋转自由度的连续型检测机械臂，以解决现有技术中所存在的上述问题。

一种具有旋转自由度的连续型检测机械臂，包括驱动单元和机械臂单元，所述驱动单元驱动所述机械臂单元动作，所述机械臂单元包括多组机械臂节，多组所述机械臂节依次同轴串联安装在一起，所述驱动单元驱动多组所述机械臂节弯曲运动以及围绕轴心旋转运动。

而且，每个所述机械臂节包括多个间隔安装的检测部件，多个所述检测部件通过中心柔性骨架串联在一起，所述中心柔性骨架周侧平行设置有多条弯曲牵引绳，所述弯曲牵引绳依次穿引在所述检测部件上，所述驱动单元通过驱动所述弯曲牵引绳实现所述机械臂节的弯曲动作；

每个所述检测部件的外缘均缠绕有转动牵引绳，所述驱动单元通过驱动转动牵引绳实现所述检测部件围绕轴心旋转动作。

而且，所述检测部件包括固定盘、转动盘和传感器，所述固定盘同轴固装在所述中心柔性骨架上，所述固定盘的外圆同轴旋转安装所述转动盘，所述转动盘边缘固装所述传感器。

而且，所述固定盘上制有多个容纳所述弯曲牵引绳的通孔和多个容纳所述转动牵引绳的通孔。

而且，所述固定盘和所述转动盘之间安装轴承；

所述转动盘外缘制有用于缠绕所述转动牵引绳的导向槽。

而且，每个所述检测部件均安装导向机构，所述转动牵引绳穿过所述导向机构后，连接所述驱动单元，通过所述驱动单元牵引实现所述检测部件围绕轴心旋转动作。