[发明专利]一种基于齿轮传动的欠驱动机械臂手腕

说明书

技术领域

本发明涉及一种欠驱动机械臂手腕，具体涉及一种基于齿轮传动的欠驱动机械臂手腕。

背景技术

由于核电站设备结构复杂，设备本身或其运行环境具有放射性，同时还兼具水下、高温、高压等特点，普通机械臂手腕在核电站中难以长时间正常工作，核电站对机械臂手腕驱动装置影响较大。由于核电站环境的特殊性，机械臂手腕在工作时无法对其进行实时维修处理，且由于核电工作任务的多样性和复杂性，对机械臂手腕动力输出的数目提出较高需求。现有的多种机械臂手腕无法满足核电站环境需求，工业界急需一种具有输入少、输出多的适合对驱动装置进行集中防护，且具有稳定机械性能的机械臂手腕。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的多种机械臂手腕由于机械臂不具有多个动力输出的功能而导致无法满足核电站环境需求的问题。进而提供一种基于齿轮传动的欠驱动机械臂手腕。

本发明的技术方案是：一种基于齿轮传动的欠驱动机械臂手腕包括手腕本体和机械结构外壳，机械结构外壳套装在手腕本体上，手腕本体包括固定端、电机、电机支座、输入齿轮端、支撑轴、外层传动齿轮、外层离合器、过轴支杆、过轮轴、内层过轮、中间过轮、双向离合器左端、两个内层挡板、内层内齿圈、内层输出端、双向离合器右端、中层内齿圈、中层输出端和两个中层挡板，

电机支座固定安装在固定端上，电机安装在电机支座上，支撑轴平行于电机的输出端并固定安装在固定端上，输入齿轮端套装在电机的输出端，外层离合器的一侧安装在支撑轴上，外层离合器的另一侧与可滑动连接的外层传动齿轮连接，外层传动齿轮与输入齿轮端在外层离合器的驱动下啮合，

过轴支杆固定安装在输入齿轮端上，过轮轴平行于支撑轴并固定安装在过轴支杆上，中层内齿圈可移动套装在支撑轴上，且位于外层离合器的左侧，两个中层挡板分别安装在中层内齿圈的左右两侧，中间过轮套装在过轮轴上，且中间过轮在两个中层挡板内转动，中层输出端与输入齿轮端连接，双向离合器右端安装在中层内齿圈的左侧，中层内齿圈在双向离合器右端的驱动下在支撑轴上滑动，直至中间过轮移动至与中层输出端的齿轮啮合，

双向离合器左端可滑动套装在支撑轴上，且双向离合器左端位于双向离合器右端的左端，内层内齿圈套装在支撑轴上并位于双向离合器左端的左端，两个内层挡板分别安装在内层内齿圈的左右两侧，内层过轮套装在过轮轴上，过轮轴可转动安装在两个内层挡板内，内层输出端套在中层输出端外，内层输出端和中层输出端转动不发生干涉,内层内齿圈在双向离合器左端的驱动下滑动直至两个内层挡板内的内层过轮与内层输出端上的齿轮啮合。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

一、本发明只有一个驱动电机，可以控制多个动力输出，减少了电机的使用，从而减少对空间的占用，同时方便对电机等驱动装置进行集中保护。

二、本发明通过齿轮传动传递动力，各输出端之间通过轴承实现运动间的相互隔离，从而实现了三个输出端与输入端围绕相同中心轴旋转，避免运动间的相互干涉，保证了机构的稳定运行。

三、本发明在多个离合器的作用下，可以通过离合器的开合运动，分别控制三个输出端，实现输出端运动的相互独立。

四、本发明采用机械机构实现了单一动力源对多个动力输出的协调控制，降低了对控制系统的复杂需求，其在特殊环境下的工作可靠性较高。

五、本发明不仅可以实现三个输出，根据具体任务需求不同，可以以相同原理对本发明的结构进行修改，增加和减少输出端的数量，执行不同操作任务。

附图说明

图1为装置连接机械臂1-6后的状态，图2为结构移去外壳和机械臂的状态，图3为图2移去外层输出端的外层的正视图，图4为图3的轴测图，图5为图3反方向轴测图，图6是隐藏中间输入结构的图5。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图6说明本实施方式，本实施方式的一种基于齿轮传动的欠驱动机械臂手腕包括手腕本体和机械结构外壳1-5，机械结构外壳1-5套装在手腕本体上，手腕本体包括固定端1-1、电机1-2、电机支座1-3、输入齿轮端1-4、支撑轴5-1、外层传动齿轮2-1、外层离合器2-2、过轴支杆5-2、过轮轴5-3、内层过轮3-5、中间过轮4-5、双向离合器左端3-1、两个内层挡板3-4、内层内齿圈3-2、内层输出端3-3、双向离合器右端4-1、中层内齿圈4-2、中层输出端4-3和两个中层挡板4-4，