[发明专利]一种机器人旋转关节的防绕线装置

说明书

技术领域

本发明设计一种机器人的线缆走线装置，特别是用于机器人旋转关节的防绕线装置。

背景技术

机器人主动关节的运动一般是由电机、驱动器、编码器等设备共同完成的。这些设备都需要电源线，信号线等若干线缆。这些线缆一般由多根导线组成，且带有屏蔽层，外皮又较厚，因此导致线缆较硬，不易弯曲。

机器人关节常见的一种运动方式是旋转运动，当运动关节旋转时，相关的线缆也会跟着旋转，如果需要的旋转角度较大，而线缆束又没有合适的方法加以限制或引导，就会导致线缆发生缠绕、拉扯，影响关节的正常旋转，情况严重时可能引起导线焊接点断开，导线断裂等后果。如果是较硬的、不易弯曲的导线，情况则会更加严重。

因此，合理的、简便的防绕线装置是必须的。

现有技术的方案之一是将多根线缆捆扎在一起，然后围绕关节绕若干圈，给出旋转时需要的冗余量。这样做的优点是不需要额外装置，成本较低。但是该种绕关节留出冗余量的防绕线方式只适合线缆较细、根数较少、容易弯曲的情况。否则很难拉动较硬的线缆，且连接处容易发生断开的情况。

现有技术中的另一种方案是如申请号201110075098.3的中国发明专利申请所记载的，使用特殊的套筒，并由弹簧夹引出的装置。但是这种方式需要将通过此旋转关节的所有线缆中的所有导线均剥开并连在分别独立的套筒旋转装置中，破坏了线缆本身的结构，装置成本较高，而且，这种方式只适合导线数量较少的情况，如果导线数量较多，采用这种方法不现实。

由此，需要针对带有旋转运动关节的机器人，为保证其线缆在关节旋转时不发生缠绕、拉扯，同时优化走线方式，使走线整洁清晰，方便对机器人关节的控制，设计一种防绕线装置。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种成本低、结构简单、不破坏线缆原有结构、美观、可扩展防绕线装置，以实现有规律的、可控制的拉伸，达到防止绕线，方便控制的目的。本发明通过以下技术方案实现。

一种防绕线装置，包括多个旋转单元和通过从所述多个旋转单元中穿过的线缆，其中所述多个旋转单元之中的每个包括：

沿一轴线延伸的主体部分，所述主体部分能够绕所述轴线旋转，并且具有与所述轴线相垂直的第一端面和第二端面，以及位于两端面之间的侧面部；所述主体部分上设有至少一个通孔，所述通孔的两端开口位于所述侧面部上。

第一接合单元，位于所述第一端面上；

第二接合单元，位于所述第二端面上；

所述多个旋转单元依次沿所述轴线串连连接，并且相邻两个旋转单元的第一接合单元与第二接合单元相互接合，以使得所述相邻两个旋转单元之间能够相对转动；

所述线缆依次穿过每个旋转单元的主体部分上的所述通孔，并且在所述相邻两个旋转单元的之间具有剩余长度。

优选地，所述防绕线装置具有3个以上的旋转单元。

优选地，所述主体部分为圆柱形。

优选地，所述第一接合单元与所述第二接合单元形成相互滑动的可旋转连接。

优选地，所述第一接合单元与所述第二接合单元形成具有轴承的可旋转连接。

优选地，所述线缆的所述剩余长度与该相邻两个旋转单元的相对转动范围相适应。

优选地，其特征在于，所述通孔内设置有线缆固定装置。

优选地，所述线缆固定装置是线缆卡子。

一种机器人，包括至少一个具备线缆的、可旋转的关节，所述关节包括能够相对旋转的第一单元和第二单元，以及位于所述第一单元和第二单元之间的防绕线装置；

所述防绕线装置包括多个旋转单元和通过从所述多个旋转单元中穿过的线缆，其中所述多个旋转单元之中的每个包括：

沿一轴线延伸的主体部分，所述主体部分能够绕所述轴线旋转，并且具有与所述轴线相垂直的第一端面和第二端面，以及位于两端面之间的侧面部；所述主体部分上设有至少一个通孔，所述通孔的两端开口位于所述侧面部上。

第一接合单元，位于所述第一端面上；

第二接合单元，位于所述第二端面上；

所述多个旋转单元依次沿所述轴线串连连接，并且相邻两个旋转单元的第一接合单元与第二接合单元相互接合，以使得所述相邻两个旋转单元之间能够相对转动；

所述线缆依次穿过每个旋转单元的主体部分上的所述通孔，并且在所述相邻两个旋转单元的之间具有剩余长度；

优选地，串连连接的所述多个旋转单元中位于一端的一个旋转单元与所述关节的第一单元相连接，位于另一端的一个旋转单元与所述关节的第二单元相连接。

与现有技术中的防绕线技术方案比较，本发明有如下优点。