[发明专利]一种分段式超灵巧机械臂

权利要求书

1.一种分段式超灵巧机械臂，其特征在于：它包括机械臂本体(1)、肌肉群式的驱动传动系统(2)、电气系统(3)和十五根腱绳(4)；

所述机械臂本体(1)包括六维力传感器组件(1-1)、中空支撑管(1-4)、转接杆(1-5)、多个椎骨组件(1-2)和多个椎间盘(1-3)，所述多个椎骨组件(1-2)和多个椎间盘(1-3)同轴设置且交替连接形成机械臂骨架，每个椎间盘(1-3)的上端和下端分别设置有一个椎骨组件(1-2)，所述六维力传感器组件(1-1)固定安装在机械臂骨架中处于最顶端的椎骨组件(1-2)上，多个椎骨组件(1-2)和多个椎间盘(1-3)均穿设在中空支撑管(1-4)上，所述转接杆(1-5)位于机械臂骨架的下方且与机械臂骨架同轴设置，所述转接杆(1-5)为阶梯型杆体，所述转接杆(1-5)的小径端设置在机械臂骨架中处于最底端的椎骨组件(1-2)上，所述转接杆(1-5)内加工有空腔，所述空腔与中空支撑管(1-4)的下端相连通；

所述肌肉群式的驱动传动系统包括箱体(2-15)、三套导向滑轮组、三套驱动系统和三套绝对位置传感器，所述转接杆(1-5)的大径端固定连接在箱体(2-15)顶部的中心处，所述箱体(2-15)包括三个条形连接框，所述三个条形连接框之间固定连接制为一体，所述三个条形连接框以转接杆(1-5)轴向方向的中心轴线为中心均匀分布在转接杆(1-5)的下方，每个条形连接框对应有一套驱动系统，每套驱动系统可拆卸连接在其对应的条形连接框上，每套驱动系统上设置有一套绝对位置传感器，三套导向滑轮组以转接杆(1-5)轴向方向的中心轴线为中心均匀分布在转接杆(1-5)的周围，电气系统(3)固定安装在箱体(2-15)的底部，所述十五根腱绳(4)均设置在机械臂本体(1)和肌肉群式的驱动传动系统(2)之间，每根腱绳(4)的首端沿机械臂骨架的长度方向设置在机械臂骨架上，每根腱绳(4)的末端设置在肌肉群式的驱动传动系统(2)上。

2.根据权利要求1所述的一种分段式超灵巧机械臂，其特征在于：所述三套驱动系统相对箱体(2-15)的纵向中心线间隔120°均匀分布在箱体(2-15)内，每套驱动系统包括电机(2-1)、减速器(2-2)、运动输出轴(2-4)、第一轴承(2-5)、第二轴承(2-8)和驱动轮组(2-6)，所述减速器(2-2)固定安装在箱体(2-15)上，电机(2-1)的输出轴通过减速器(2-2)与运动输出轴(2-4)的一端相连接，所述运动输出轴(2-4)的另一端依次通过第一轴承(2-5)、第二轴承(2-8)与箱体(2-15)的内壁相连接，驱动轮组(2-6)固定安装在运动输出轴(2-4)上。

3.根据权利要求2所述的一种分段式超灵巧机械臂，其特征在于：每两套相邻导向滑轮组之间的夹角为120°，每套导向滑轮组包括支撑板(2-18)和多个滑轮(2-16)，所述支撑板(2-18)竖直设置，支撑板(2-18)的一侧与转接杆(1-5)的外壁相连接，支撑板(2-18)的下端固定连接在箱体(2-15)上，支撑板(2-18)沿其板面厚度方向加工有多个阶梯孔，每个阶梯孔内设置有一个滑轮(2-16)。

4.根据权利要求1或3所述的一种分段式超灵巧机械臂，其特征在于：每套绝对位置传感器包括电位计(2-12)和转接电路板(2-13)，电位计(2-12)焊接在转接电路板(2-13)上，转接电路板(2-13)固定安装在箱体(2-15)的内壁上。

5.根据权利要求4所述的一种分段式超灵巧机械臂，其特征在于：所述电气系统(3)包括三套控制电路板(3-1)、三个散热风扇(3-2)和三个固定框架(3-3)，三个固定框架(3-3)为筒形壳体，三个固定框架(3-3)同轴设置且从上到下依次固定连接，处于最顶端的固定框架(3-3)与箱体(2-15)的底部固定连接，每个固定框架(3-3)对应有一套控制电路板(3-1)，每套控制电路板(3-1)对应有一个散热风扇(3-2)，每个散热风扇(3-2)固定安装在其对应的控制电路板(3-1)上，每个控制电路板(3-1)固定安装在其对应的固定框架(3-3)内。