[发明专利]一种多自由度多通道辅助操作柔性机械臂系统

权利要求书

1.一种多自由度多通道辅助操作柔性机械臂系统，包括柔性机械臂、驱动装置及底板，其中所述底板用于固定所述柔性机械臂和所述驱动装置，其特征在于：

所述柔性机械臂由多个具有两个平面弯转自由度的单关节首尾串联而成，从而实现所述柔性机械臂的多自由度；所述单关节设置多个中空的第一通孔组，并且在所述柔性机械臂伸直状态下，各所述单关节对应位置所述第一通孔组同轴，从而形成所述柔性机械臂的多个操作通道；

相邻所述单关节均通过骨架丝相连，所述骨架丝用于支撑相邻所述单关节，使各所述单关节变形均匀；

所述驱动装置包括多个子驱动装置组，所述子驱动装置组包括第一子驱动装置和第二子驱动装置；

所述单关节设置至少四根驱动丝，将至少四根所述驱动丝分为两组，同一组所述驱动丝包括至少两根所述驱动丝，位于同一组所述驱动丝一端连接所述第一子驱动装置，另一组所述驱动丝一端连接所述第二子驱动装置，位于同一组所述驱动丝运动时进退量始终保持相等，使所述单关节由所述第一子驱动装置和所述第二子驱动装置分别驱动两组所述驱动丝的进退运动从而实现两个方向的弯曲运动，实现所述单关节上两个平面弯转自由度；

所述驱动装置还包括转轴以及支架，所述子驱动装置组通过第一轴承和第一轴套固定于所述转轴上，所述转轴固定于所述支架上；

所述第一子驱动装置还包括第一位移放大装置、第一驱动源、第一驱动丝末端固定板；所述第一位移放大装置包括第一上压板、第一下压板、第一推杆，所述第一驱动丝末端固定板设置于所述第一上压板上，所述第一驱动丝末端固定板设置上下对称的驱动丝安装孔，使同一组所述驱动丝运动时进退量始终保持相等；所述第一位移放大装置通过所述第一推杆连接所述第一驱动源；所述第一推杆两侧均设置第一滚轮，所述第一滚轮的轴线与所述转轴平行；所述第一上压板、所述第一下压板下部具有向内凹陷的半腔体，可形成一个完整的腔体以容纳所述第一推杆及所述第一滚轮，并使所述第一滚轮可相对腔体滚动，从而将所述第一驱动源驱动所述第一推杆的前后直线运动转换并放大为所述第一上压板和所述第一下压板绕所述转轴的转动，从而带动所述第一驱动丝末端固定板绕所述转轴转动；

所述第二子驱动装置还包括第二位移放大装置、第二驱动源、第二驱动丝末端固定板；所述第二位移放大装置包括第二上压板、第二下压板、第二推杆，所述第二驱动丝末端固定板设置于所述第二上压板上，所述第二驱动丝末端固定板设置上下对称的驱动丝安装孔，使另一组所述驱动丝运动时进退量始终保持相等；所述第二位移放大装置通过所述第二推杆连接所述第二驱动源；所述第二推杆两侧均设置第二滚轮，所述第二滚轮的轴线与所述转轴平行；所述第二上压板、所述第二下压板下部具有向内凹陷的半腔体，可形成一个完整的腔体以容纳所述第二推杆及所述第二滚轮，并使所述第二滚轮可相对腔体滚动，从而将所述第二驱动源驱动所述第二推杆的前后直线运动转换并放大为所述第二上压板和所述第二下压板绕所述转轴的转动，从而带动所述第二驱动丝末端固定板绕所述转轴转动。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度多通道辅助操作柔性机械臂系统，其特征在于：所述柔性机械臂和所述驱动装置之间设置由多根光轴竖直排列而成的驱动丝变向装置，所述驱动丝通过所述柔性机械臂末端穿出的绕经所述光轴连接所述驱动装置，从而实现所述驱动丝的变向。

3.根据权利要求1所述的一种多自由度多通道辅助操作柔性机械臂系统，其特征在于：所述单关节均由多个结构相同的关节片沿着其轴向间隔排列组成，其中，上一所述单关节的末端关节片是相邻下一所述单关节的第一关节片，实现相邻所述单关节之间的过渡，所述驱动丝的另一端固定于位于所述单关节的所述第一关节片上。

4.根据权利要求3所述的一种多自由度多通道辅助操作柔性机械臂系统，其特征在于：所述关节片设置第二通孔、第三通孔组和第四通孔组，其中：

所述第二通孔用于骨架丝穿过，所述第二通孔的轴线与所述关节片的轴线重合；

所述第三通孔组包括四个第三通孔，所述第三通孔组用于所述驱动丝穿过，用于同一组所述驱动丝穿过的两个所述第三通孔的轴线分别关于所述关节片的轴线对称；

所述第四通孔组设置于所述关节片的轴线周围，所述第四通孔组用于穿过相邻上一所述单关节穿出的所述驱动丝。