[发明专利]一种能实现快速重构的绳驱动并联机器人

摘要

一种能实现快速重构的绳驱动并联机器人，它是由机器人本体机架(1)、驱动模块(2)、柔绳(3)、动平台(4)、换向装置(5)和输出装置(6)组成；驱动模块(2)通过其驱动模块底板(14)固定在本体机架(1)的下端；换向装置(5)通过其换向装置底板(24)固定在本体机架(1)的下端；输出装置(6)通过其输出模块底板(32)固定在本体机架(1)上；动平台(4)通过柔绳(3)、换向装置(5)、输出装置(6)和驱动模块(2)的绕线轮(11)连接；本发明中将驱动模块和绳索与静平台的连接点分离，机器人能够根据任务需求快速地进行构型重构，具有良好的适应性。它在机器人技术领域里具有较好的实用价值和广阔的应用前景。

主权项

一种能实现快速重构的绳驱动并联机器人，其特征在于：它是由机器人本体机架(1)、驱动模块(2)、柔绳(3)、动平台(4)、换向装置(5)和输出装置(6)组成；驱动模块(2)通过其驱动模块底板(14)固定在本体机架(1)的下端；换向装置(5)通过其换向装置底板(24)固定在本体机架(1)的下端；输出装置(6)通过其输出模块底板(32)固定在本体机架(1)上；动平台(4)通过柔绳(3)、换向装置(5)、输出装置(6)和驱动模块(2)的绕线轮(11)连接；所述本体机架(1)，是由型材(17)相互连接而组成的立体方形金属框架；所述驱动模块(2)，是由编码器(7)、法兰(8)、电机(9)、电机支撑架(10)、绕线轮(11)、制动器支撑架(12)、制动器(13)和驱动模块底板(14)构成；编码器(7)通过法兰(8)与电机(9)尾部连接；绕线轮(11)的一端与电机(9)的输出轴连接，另一端与制动器(13)连接；电机(9)固定于电机支撑架(10)上，制动器(13)固定于制动器支撑架(12)上，电机支撑架(10)和制动器支撑架(12)与驱动模块底板(14)垂直固结；该编码器(7)用于获取线轮当前时刻的转速，同时获取线轮当前时刻的位置并用于计算实时绳长；该法兰(8)是中间带孔的圆形件；该电机支撑架(10)是带有固定电机小孔的矩形板料；该绕线轮(11)是其上设置有螺纹槽的圆柱形件，使柔绳(3)规则的缠绕于绕线轮(11)上；该制动器(13)在通电时松开，断电时抱紧，使绕线轮(11)在断电的情况下不转动，进而柔绳(3)仍紧密缠绕在绕线轮(11)上，不会出现松弛脱落的情况；该驱动模块底板(14)是带有固定小孔的矩形板料；驱动模块(2)通过T型螺栓(16)及法兰螺母(15)固定在机器人本体机架(1)的型材(17)上；所述动平台(4)，它包括：一动平台基座(37)，是下部呈方形上部呈圆柱形件，其上加工有半圆形限位孔(37‑1)及开口槽(37‑2)和螺纹孔，用于固定末端执行器(33)；4根柔绳连接杆(36)一端通过螺纹与动平台基座(37)连接，另一端通过螺纹连接一个柔绳连接帽(35)，柔绳连接帽(35)上开有小孔，柔绳一端可穿入孔中固定；两个强磁铁(34)分别置于锁紧扣(38)及动平台基座(37)上，用于固定锁紧扣(38)；该锁紧扣(38)是半圆环件；该末端执行器(33)是能够单手握持的L型手柄；所述换向装置(5)，它是由螺母(18)、滑轮(20)、套筒(21)、滑轮可调基座(19)、支撑螺栓(22)、螺母(18)、换向滑轮支撑架(23)和换向装置底板(24)构成；换向滑轮支撑架(23)与换向装置底板(24)垂直固定；滑轮可调基座(19)通过连接件固定在换向滑轮支撑架(23)上，滑轮(20)安装在滑轮可调基座(19)的两立板之间，套筒(21)放置在滑轮一侧，支撑螺栓(22)穿过套筒(21)及滑轮(20)后，用螺母(18)紧固；该滑轮(20)是圆周开有凹槽的圆柱形件；该套筒(21)是中间开孔的圆柱形件；该滑轮可调基座(19)的底板是中间设有圆孔，两边开有圆弧槽的弧形件，通过调整安装时的位置，可以获得满足设计需求的滑轮槽的朝向；该换向滑轮支撑架(23)是其上设置圆孔及固定螺纹孔的矩形板料，其两侧都可安装滑轮(20)，柔绳(3)可穿过滑轮可调基座(19)中心的孔至另一侧；该换向装置底板(24)是其上设置有固定孔的矩形板料；所述输出装置(6)，它是由滑轮(20)、套筒(21)、支撑螺栓(22)、换向滑轮支撑架(23)、定位端盖(25)、轴承端盖(26)、轴承(27)、T型支撑架(28)、输出模块支撑架(29)、滑轮支撑柱(30)、滑轮随动基座(31)和输出模块底板(32)组成，输出模块支撑架(29)与输出模块底板(32)垂直固定连接；输出模块支撑架(29)的孔与轴承(27)外圈配合，通过轴承端盖(26)固定；滑轮随动基座(31)与轴承内圈配合，通过定位端盖(25)固定，滑轮(20‑3)安装在滑轮随动基座(31)的两立板之间，套筒(21)放置在滑轮一侧，支撑螺栓(22)穿过套筒(21)及滑轮(20‑3)后，用螺母(18)紧固；T型支撑架(28)通过螺钉直接固定于输出模块底板(32)两侧，其上通过螺钉固定有滑轮(20‑4)；该滑轮(20)是圆周开有凹槽的圆柱形件；该套筒(21)是中间开孔的圆柱形件；该换向滑轮支撑架(23)是其上设置圆孔及固定螺纹孔的矩形板料；该定位端盖(25)是其上设置有孔的圆形板料；该轴承端盖(26)是其上设置有孔并带有凸台的圆环形件；该T型支撑架(28)是其上设置有孔的T形件；该输出模块支撑架(29)是其上设置有圆孔及固定螺纹孔的矩形板料；该滑轮支撑柱(30)是中间开孔的圆柱形件；该滑轮随动基座(31)一端带有用于固定滑落的立板支撑，一端为与轴承(27)内径配合的轴；输出模块底板(32)是其上设置有固定孔的矩形板料。