[发明专利]一种可进行拉力检测的机械臂

说明书

本发明公开了一种可进行拉力检测的机械臂，包括驱动模块、机械臂模块、若干驱动绳以及若干拉力传感器，驱动绳的一端与机械臂模块固定连接，另一端与相应拉力传感器固定连接，以在驱动模块驱动驱动绳伸缩时，由拉力传感器检测与该拉力传感器连接的驱动绳所受的拉力。本发明通过拉力传感器检测对应驱动绳的受力状况，结合驱动模块的调节作用避免出现驱动绳索松弛或过度拉紧的情况。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其是一种柔性机械臂。

背景技术

当前，大量高效率、高精度的工业级机器人已经在电气、化工、机械等制造业领域取得较为广阔的应用，但是传统的工业机器人受限于其结构过大或刚性过高，无法适应于极端狭窄与极端危险的工作环境，如管道清洁等。

与传统机械臂相比，柔性机械臂由于其固有的超冗余度特性，可以实现多个连续部分的弯曲、伸缩、扭转，在受限空间中的运动和操作能力远高于传统的多关节刚性连接杆机器人。为了使柔性机械臂的弯曲精度更为可控，现有的柔性机械臂通常由多个关节依次连接而成，关节通过驱动绳控制弯曲，然而现有机械臂无法检测驱动绳索在工作时的拉力，存在驱动绳索松弛或过度拉紧情况。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种机械臂，用于解决现有机械臂无法检测驱动绳索在工作时的拉力，存在驱动绳索松弛或过度拉紧的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可进行拉力检测的机械臂，包括驱动模块、机械臂模块、若干驱动绳以及若干拉力传感器，驱动绳的一端与机械臂模块固定连接，另一端与相应拉力传感器固定连接，以在驱动模块驱动驱动绳伸缩时，由拉力传感器检测与该拉力传感器连接的驱动绳所受的拉力；机械臂模块包括若干依次串联的联动关节组，联动关节组包括依次串联的第一臂段、第二臂段与第三臂段，且从第一臂段至第三臂段，相邻臂段之间依次转动连接有第一连接件与第二连接件；

还包括沿俯仰方向对称分布的两个第一短联动绳，第一短联动绳的两端分别固定在第一连接件与第二连接件上，该两个第一短联动绳在第一连接件与第二连接件之间的位置交叉；

还包括沿偏航方向对称分布的两个第一长联动绳，第一长联动绳的两端分别固定在第一臂段与第三臂段上，该两个第一长联动绳在第一臂段的位置、第二臂段的位置以及第一连接件与第二连接件之间的位置均交叉。

作为上述方案的进一步改进方式，拉力传感器与机械臂模块固定连接，机械臂模块还包括可沿驱动绳的伸缩方向独立运动的若干动滑轮，驱动绳绕设在对应动滑轮上。

作为上述方案的进一步改进方式，机械臂模块与驱动模块之间可拆卸的连接。

作为上述方案的进一步改进方式，第一连接件上的靠近第一臂段的一侧沿偏航方向设有第一绳槽，第二连接件上靠近第三臂段的一侧沿偏航方向设有第二绳槽；

第一长联动绳的首端与第一臂段固定连接，尾端绕过第一绳槽后从第一绳槽上相对首端的另一侧伸出，然后从第二绳槽与首端的相同侧绕过第二绳槽，并从第二绳槽相对首端的另一侧伸出，最后与第三臂段固定连接。

作为上述方案的进一步改进方式，第一连接件朝第一臂段的一侧，以及第二连接件朝第三臂段的一侧均设置有圆弧形的拱形部，第一绳槽与第二绳槽设置在第一连接件与第二连接件的拱形部上。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括第四臂段、第三连接件、沿偏航方向对称分布的两个第二短联动绳以及沿俯仰方向对称分布的两个第二长联动绳，第四臂段通过第三连接件与第三臂段转动连接，第四臂段与第三臂段之间通过第二短联动绳在偏航方向联动，第四臂段与第三臂段之间通过第二长联动绳在俯仰方向联动。

作为上述方案的进一步改进方式，第二连接件在靠近第二臂段的一侧沿俯仰方向设有第三绳槽，第三连接件在靠近第四臂段的一侧沿俯仰方向设有第四绳槽；