[发明专利]一种可快拆的多关节蛇形臂机器人装置

权利要求书

1.一种可快拆的多关节蛇形臂机器人装置，其特征在于，包括单轴机器人模组(1)、后置驱动组(2)和快拆蛇形臂组(3)；

所述后置驱动组(2)安装在所述单轴机器人模组(1)上，由所述单轴机器人模组(1)为其提供一个水平方向的直线自由度；

所述快拆蛇形臂组(3)安装在所述后置驱动组(2)上，由所述后置驱动组(2)驱动所述快拆蛇形臂组(3)中各个关节的两个自由度的转动；

所述快拆蛇形臂组(3)包括依次可拆卸连接的蛇尾端面关节(301)、蛇骨关节(302)和末端蛇头关节(303)；所述蛇骨关节(302)为多个，且串联可拆卸连接；所述蛇尾端面关节(301)一端与所述后置驱动组(2)连接，所述末端蛇头关节(303)的端部连接末端执行器；

蛇骨腱绳一端固连在所述后置驱动组(2)上，另一端穿过蛇尾端面关节(301)，依次到达所需控制的蛇骨关节(302)或末端蛇头关节(303)；每个蛇骨关节(302)或末端蛇头关节(303)由三根蛇骨腱绳牵引控制，每根蛇骨腱绳对应一组电机牵引装置。

2.根据权利要求1所述的可快拆的多关节蛇形臂机器人装置，其特征在于，所述后置驱动组(2)包括直流伺服电机(201)、联轴器(202)、丝杠(203)、丝杠螺母(204)、导轨滑块副(205)、快拆连接块(206)、导轨支撑座(207)、后置驱动组侧端板(208)、后置驱动组底部端板(209)；后置驱动组(2)通过后置驱动组底部端板(209)安装在单轴机器人模组(1)上；后置驱动组侧端板(208)为两个，平行安装在后置驱动组底部端板(209)的两端；多个平行的且沿周向均匀布置的导轨支撑座(207)固连在两个后置驱动组侧端板(208)之间；直流伺服电机(201)通过联轴器(202)连接丝杠(203)，丝杠(203)穿过两个后置驱动组侧端板(208)的通孔，丝杠螺母(204)沿丝杠(203)在两个后置驱动组侧端板(208)之间移动；快拆连接块(206)上端固连在丝杠螺母(204)，中部通过导轨滑块副(205)卡在导轨支撑座(207)上；

直流伺服电机(201)、联轴器(202)、丝杠(203)、丝杠螺母(204)、导轨滑块副(205)、快拆连接块(206)组成一个驱动单元，每个驱动单元负责控制一根蛇骨腱绳(305)的直线运动；每三个驱动单元编为一组，组内三个驱动单元在后置驱动组(2)中沿周向间隔120°分布。

3.根据权利要求2所述的可快拆的多关节蛇形臂机器人装置，其特征在于，快拆连接块(206)的下端开设有通过槽口(2063)连通的蛇骨腱绳安装孔(2061)和蛇骨腱绳工作孔(2062)；蛇骨腱绳安装孔(2061)的直径为2.1d，蛇骨腱绳工作孔(2062)的直径为1.1d，槽口的宽度为k，其中，d为蛇骨腱绳305的直径，k大于d。

4.根据权利要求2所述的可快拆的多关节蛇形臂机器人装置，其特征在于，考虑到空间节约，每两个相邻的驱动单元共用一块导轨支撑座(207)。

5.根据权利要求1所述的可快拆的多关节蛇形臂机器人装置，其特征在于，所述快拆蛇形臂组(3)包括蛇尾端面关节(301)、蛇骨关节(302)、末端蛇头关节(303)；

蛇尾端面关节(301)和蛇骨关节(302)之间、相邻的蛇骨关节(302)之间、蛇骨关节(302)和末端蛇头关节(303)均通过中空万向节(304)连接；

所述蛇尾端面关节(301)作为第0个关节接口，包括依次固连的驱动组安装盘(3011)、蛇尾中空支撑筒(3012)和蛇尾快拆绳座盘(3013)；驱动组安装盘(3011)与后置驱动组侧端板(208)固连；

所述蛇骨关节(302)包括依次固连的第一快拆绳座盘(3021)、蛇骨中空支撑筒(3022和第二快拆绳座盘(3023)；蛇尾端面关节(301)的蛇尾快拆绳座盘(3013)与蛇骨关节(302)的第一快拆绳座盘(3021)之间通过中空万向节(304)连接；第二快拆绳座盘(3023)的结构和第一快拆绳座盘(3021)完全相同；

所述末端蛇头关节(303)的一个端部安装末端执行器。