[发明专利]可检测关节姿态的高冗余柔性机械臂装置

权利要求书

1.一种可检测关节姿态的高冗余柔性机械臂装置，其特征在于：包括驱动模块(102)、机械臂模块(101)、水平滑台(103)和升降平台(104)，水平滑台(103)安装在液压驱动的升降平台(104)上，驱动模块(102)安装在由伺服电机驱动的水平滑台(103)上，驱动模块(102)端面安装连接机械臂模块(101)。

2.根据权利要求1所述的一种可检测关节姿态的高冗余柔性机械臂装置，其特征在于：所述的机械臂模块(101)包括多个串联的关节臂和末端关节，多个关节臂串联后的一端与驱动模块(102)之间、相邻关节臂之间以及多个关节臂串联后的另一端和末端关节之间均通过装有两个相互垂直转轴的连接铰连接，每个关节臂由三个沿圆周间隔均布的钢丝绳(206)驱动，钢丝绳(206)一端穿设地连接到关节臂，钢丝绳另一端连接到驱动模块(102)。

3.根据权利要求2所述的一种可检测关节姿态的高冗余柔性机械臂装置，其特征在于：所述的驱动各个关节臂的钢丝绳(206)的穿设位置相错开。

4.根据权利要求1所述的一种可检测关节姿态的高冗余柔性机械臂装置，其特征在于：所述的驱动模块(102)包括电机安装座(207)、位于支撑端板(208)以及连接在电机安装座(207)和支撑端板(208)之间沿圆周间隔均布的多个驱动组件，多个驱动组件与各根钢丝绳(206)连接并驱动；

每个驱动组件包括滑块(201)、光轴(202)、螺母(203)、伺服电机(204)和丝杠(205)，伺服电机(204)固定安装在电机安装座(207)，伺服电机(204)输出轴与丝杠(205)一端同轴连接，丝杠(205)另一端铰接到支撑端板(208)，电机安装座(207)和支撑端板(208)之间连接平行于丝杠(205)的光轴(202)，丝杠(205)外通过丝杠螺母副套装有螺母(203)，光轴(202)外活动套装有滑块(201)，螺母(203)和滑块(201)固定连接，钢丝绳(206)一端连接到滑块(201)，钢丝绳(206)另一端穿过支撑端板(208)后连接到自身对应的关节臂上。

5.根据权利要求2所述的一种可检测关节姿态的高冗余柔性机械臂装置，其特征在于：所述的关节臂包括两个端盖(301)、支撑筒(302)、关节外壳(303)、钢套(304)和连接铰(305)，支撑筒(302)两端分别与两个端盖(301)同轴固定连接，关节外壳(303)罩在两个端盖(301)之间的支撑筒(302)外；端盖(301)中心开有中心通孔，端盖(301)的中心通孔和支撑筒(302)形成用于电线穿过的中空通道；端盖(301)的圆周边缘开有沿周向间隔均布的多个绳通孔，其中沿圆周等间隔设置的三个绳通孔处安装钢套(304)，钢套(304)用于钢丝绳(206)穿设，钢丝绳(206)穿过一个端盖(301)的钢套(304)后固定连接到另一个端盖(301)上。

6.根据权利要求5所述的一种可检测关节姿态的高冗余柔性机械臂装置，其特征在于：所述的支撑筒(302)两端均设有法兰端部，两个端盖(301)的内端面设有环形凸台，环形凸台嵌装到支撑筒(302)的法兰端部内，支撑筒(302)的法兰端部和端盖(301)中心通孔外周围的端面和连接铰(305)之间用螺钉连接。

7.根据权利要求2所述的一种可检测关节姿态的高冗余柔性机械臂装置，其特征在于：所述的末端关节包含关节端盖(405)、安装架(406)、激光器(401)、摄像机(402)、射灯(403)和机械手(404)，安装架(406)固定安装在两块关节端盖(405)之间，位于末端的关节端盖(405)上安装有激光器(401)、摄像机(402)、射灯(403)和机械手(404)。