[发明专利]一种基于智能材料直线驱动的多自由度机械臂关节

摘要

本发明的目的在于提供一种基于智能材料直线驱动的多自由度机械臂关节，在信号的激励下，SMA驱动丝拉动移动滑块进而带动对开叉运动拉动关节连接架的转动，实现关节连接架以肩端支撑为中心绕垂直平面进行摆动；在上一个关节驱动位置处，由SMA驱动丝拉动移动滑块进而拉动对开叉的转动，带动关节连接架以关节连接架垂直板侧的轴孔为中心绕水平面进行摆动；在前两个关节驱动位置处，关节连接架上的SMA驱动丝驱动移动滑块带动对开叉绕关节连接架的外侧轴孔转动，从而驱动轴向关节连接架的沿轴线方向进行转动，最终实现机械臂关节的多自由度运动。本发明采用SMA丝可直接实现动力驱动的直线输出，改变传统电机轴向驱动使用中间机构引起的能耗及噪声的缺陷。

主权项

一种基于智能材料直线驱动的多自由度机械臂关节，其特征是：包括平面垂直驱动关节、平面水平驱动关节、平面圆周驱动关节；平面垂直驱动关节包括肩端支撑、第一驱动单元，第一驱动单元包括SMA驱动丝、对开叉、关节连接架、移动滑块，肩端支撑上安装滑动轴，SMA驱动丝和移动滑块安装在滑动轴上，SMA驱动丝驱动移动滑块沿滑动轴移动，对开叉第一端连接移动滑块，关节连接架包括连接端、连接板、支撑板，连接端上设置前端轴孔、后端轴孔，支撑板安装在连接端的两侧，连接板与一侧的支撑板相连，前端轴孔通过第一轴与肩端支撑装配，后端轴孔通过第二轴与对开叉第二端装配；平面水平驱动关节包括关节连接支架、第二驱动单元，第二驱动单元与第一驱动单元结构相同，第二驱动单元的滑动轴安装在第一驱动单元的支撑板上，第二驱动单元的关节连接架的支撑板处设置凸台轴孔，第一驱动单元的连接板上的轴孔通过第三轴与第二驱动单元的关节连接架的前端轴孔装配；平面圆周驱动关节包括第三驱动单元，第三驱动单元的结构与第一驱动单元的结构相同，第二驱动单元的凸台轴孔通过第四轴与第三驱动单元的关节连接架装配，第三驱动单元的滑动轴安装在第三驱动单元的关节连接架上。