[发明专利]基于非完整约束的新型欠驱动机器人手腕装置

摘要

本发明涉及一种基于非完整约束的新型欠驱动机器人手腕装置，包括一个静平台、一个动平台、两个分支机构链、两个驱动动力源和一个中间约束装置，所述静平台通过所述两个分支机构链连接所述动平台，所述两个分支机构链在两个驱动动力源的驱动下，经两个分支机构链传动，中间约束装置形成一个非完整约束，从而实现了动平台的三自由度运动。本发明采用两个动力源驱动的三自由度并联机构作三自由度运动，动力源少，以手腕的体积也小，重量轻，成本低，仅需要较低的控制系统，本发明结构简单，工作可靠，可作为机器人的关节，用以实现较少的动力源驱动较多的手臂关节自由度。

主权项

一种基于非完整约束的欠驱动机器人手腕装置，包括一个静平台、一个动平台、两个分支机构链、两个驱动动力源和一个中间约束装置，其特征在于：所述静平台通过所述两个分支机构链连接所述动平台，所述两个分支机构链分别在两个驱动动力源的驱动下，经两个分支机构链传动，中间约束装置形成一个非完整约束，从而实现了动平台的三自由度运动；所述中间约束装置的结构是：一根连杆（10）一端固定在圆板（7）的下表面，另一端与球形连接件（11）的内表面固定连接；所述球形连接件（11）的内表面与球轴承（17）的外圈固定连接，所述球轴承（17）与所述连杆（10）不接触；细杆（12）的一端与所述球轴承（17）的内圈固定连接；滚轮（18）与上述球形连接件（11）的外表面滚动接触，即滚轮（18）与所述球形连接件（11）不能滑动接触，只能紧贴着所述球形连接件（11）滚动，球形连接件（11）和滚轮（18）之间无间隙，过球形连接件（11）的球心和滚轮（18）的滚轮中心轴形成一个平面X，在所述动平台旋转的过程中，所述球形连接件（11）会跟随动平台一起旋转，滚轮（18）与球形连接件（11）接触点处的速度方向就与上述平面X垂直，非完整速度约束的形成，是因为经过所述球形连接件（11）的球心的任意直线都能够作为所述球形连接件（11）的旋转轴，所述球形连接件（11）绕着这根旋转轴而旋转；滚轮（18）与支架（13）转动连接；支架（13）固定在基座（1）上表面。