由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元

摘要

由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元，它涉及一种机器人关节用挠性驱动单元。本发明的目的是为了解决现有的机器人关节用挠性驱动装置无法实现同时实现挠性驱动和双向传动的问题。第一滑轮牵引钢丝绳的一端固接在输出轴套上，第一滑轮牵引钢丝绳依次缠绕侧面定滑轮导轮、减速用动滑轮装置中的一个动滑轮导轮、位于同一组的两个底部定滑轮导轮、所述减速用动滑轮装置中的另一个动滑轮导轮，第一滑轮牵引钢丝绳的另一端固接在底部钢丝绳锁紧器上；第二滑轮牵引钢丝绳与第一滑轮牵引钢丝绳缠绕方式相同；主锁紧器和副锁紧器对接安装。本发明用于机器人关节驱动，以单元形式实现其功能，具有双向旋转传动能力，可代替两个人工肌肉工作。

主权项

一种由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元，所述驱动单元包括驱动单元机架、驱动装置、传动装置和输出装置(1)，所述驱动单元机架包括底座(8)、输出装置固定板(9)和驱动装置固定板(13)；其特征在于：所述驱动装置由伺服电机(10)、减速器(12)和输出轴套(14)构成；所述传动装置由底部钢丝绳锁紧器(15)、四个底部导向定滑轮装置(7)、两个侧面导向定滑轮装置(6)、两个减速用动滑轮装置(11)、四个动滑轮组用圆柱导轨(4)、输出装置用第一牵引钢丝绳(3‑1)、输出装置用第二牵引钢丝绳(3‑2)、第一滑轮牵引钢丝绳(5‑1)和第二滑轮牵引钢丝绳(5‑2)构成；所述输出装置(1)包括输出法兰(1‑1)、主锁紧器(1‑3)、副锁紧器(1‑6)、第一防尘盖(1‑2)与第二防尘盖(1‑5)、第一深沟球轴承(1‑4)与第二深沟球轴承(1‑7)；每个底部导向定滑轮装置(7)由底部定滑轮支承轴(7‑1)、底部深沟球轴承(7‑2)、底部定滑轮导轮(7‑3)和底部导向定滑轮支撑架(7‑4)构成；底部定滑轮导轮(7‑3)通过底部深沟球轴承(7‑2)安装在底部定滑轮支承轴(7‑1)上，底部定滑轮支承轴(7‑1)安装在底部导向定滑轮支撑架(7‑4)上；每个侧面导向定滑轮装置(6)由侧面定滑轮支承轴(6‑1)、侧面深沟球轴承(6‑2)、侧面定滑轮导轮(6‑3)和侧面导向定滑轮支撑架(6‑4)构成；侧面定滑轮导轮(6‑3)通过侧面深沟球轴承(6‑2)安装在侧面定滑轮支承轴(6‑1)上，侧面定滑轮支承轴(6‑1)安装在侧面导向定滑轮支撑架(6‑4)上；每个减速用动滑轮装置(11)由动滑轮壳体(11‑2)和两个动滑轮组件(11‑1)构成，两个动滑轮组件(11‑1)均布并排安装在动滑轮壳体(11‑2)内；每个动滑轮组件(11‑1)由动滑轮轴(11‑1‑1)、深沟球轴承(11‑1‑2)和动滑轮导轮(11‑1‑3)组成，动滑轮导轮(11‑1‑3)通过深沟球轴承(11‑1‑2)安装在动滑轮轴(11‑1‑1)上；两个动滑轮轴(11‑1‑1)平行设置且二者的轴线位于同一水平面上，两个动滑轮轴(11‑1‑1)均安装在动滑轮壳体(11‑2)上；所述四个底部导向定滑轮装置(7)呈矩阵设置在底座(8)的上端面的边缘上，即四个底部导向定滑轮装置(7)分成两组设置；每组中的两个底部定滑轮导轮(7‑3)的径向中垂面重合，且两个底部定滑轮支承轴(7‑1)的轴线 平行位于同一水平面上；每个底部导向定滑轮支撑架(7‑4)与底座(8)固接，底部钢丝绳锁紧器(15)位于由四个底部导向定滑轮装置(7)构成矩阵的中部，且底部钢丝绳锁紧器(15)安装在底座(8)的上端面上，输出轴套(14)位于底部钢丝绳锁紧器(15)的上方，输出轴套(14)与位于其上方的减速器(12)的输出端连接，减速器(12)的输入端与位于其上方的伺服电机(10)的输出端连接；驱动装置固定板(13)水平固装在减速器(12)的下端侧壁上；每组底部导向定滑轮装置的上方各设有一个侧面导向定滑轮装置(6)，侧面定滑轮支承轴(6‑1)轴线与底部定滑轮支承轴(7‑1)的轴线垂直设置，两个侧面深沟球轴承(6‑2)均位于底座(8)与驱动装置固定板(13)之间，两个侧面导向定滑轮支撑架(6‑4)均与驱动装置固定板(13)的下端面固接；输出装置固定板(9)设置在伺服电机(10)的上方，四个动滑轮组用圆柱导轨(4)均布固设在输出装置固定板(9)和驱动装置固定板(13)之间，且每个动滑轮组用圆柱导轨(4)与每个底部导向定滑轮装置(7)一一对应设置；位于一组底部导向定滑轮装置上方的两个动滑轮组用圆柱导轨(4)之间设有一个减速用动滑轮装置(11)，位于另一组底部导向定滑轮装置上方的另两个动滑轮组用圆柱导轨(4)之间设有另一个减速用动滑轮装置(11)，每个减速用动滑轮装置(11)沿相应的两个动滑轮组用圆柱导轨(4)上下滑动；第一滑轮牵引钢丝绳(5‑1)的一端固接在输出轴套(14)上，第一滑轮牵引钢丝绳(5‑1)依次缠绕侧面定滑轮导轮(6‑3)、减速用动滑轮装置(11)中的一个动滑轮导轮(11‑1‑3)、位于同一组的两个底部定滑轮导轮(7‑3)、所述减速用动滑轮装置(11)中的另一个动滑轮导轮(11‑1‑3)，第一滑轮牵引钢丝绳(5‑1)的另一端固接在底部钢丝绳锁紧器(15)上；第二滑轮牵引钢丝绳(5‑2)与第一滑轮牵引钢丝绳(5‑1)缠绕方式相同，且二者对称布置；输出装置用第一牵引钢丝绳(3‑1)布置在第一滑轮牵引钢丝绳(5‑1)的上方，输出装置用第二牵引钢丝绳(3‑2)布置在第二滑轮牵引钢丝绳(5‑2)的上方；主锁紧器(1‑3)和副锁紧器(1‑6)对接安装，主锁紧器(1‑3)通过第一深沟球轴承(1‑4)安装在第一防尘盖(1‑2)内且主锁紧器(1‑3)上的主锁紧器长轴(1‑3‑2)露在第一防尘盖(1‑2)的外部，副锁紧器(1‑6)通过第二深沟球 轴承(1‑7)安装在第二防尘盖(1‑5)内，第一防尘盖(1‑2)与第二防尘盖(1‑5)构成输出装置(1)的支撑壳体，输出法兰(1‑1)位于所述支撑壳体的外部且安装在主锁紧器长轴(1‑3‑2)上，所述支撑壳体固装在输出装置固定板(9)的上端面上；输出装置用第一牵引钢丝绳(3‑1)的一端端头与一个动滑轮壳体(11‑2)的上端端头固接，输出装置用第二牵引钢丝绳(3‑2)的一端端头与另一个动滑轮壳体(11‑2)的上端端头固接，输出装置用第一牵引钢丝绳(3‑1)、输出装置用第二牵引钢丝绳(3‑2)均穿过输出装置固定板(9)缠绕在主锁紧器(1‑3)上的导向槽(1‑3‑1‑1)内，且二者一同从导向槽(1‑3‑1‑1)的最高点处的穿线孔(1‑3‑1‑2)穿入主锁紧器(1‑3)和副锁紧器(1‑6)之间的内腔中，输出装置用第一牵引钢丝绳(3‑1)的另一端端头、输出装置用第二牵引钢丝绳(3‑2)的另一端端头均与副锁紧器(1‑6)固接。