一种拉线式串行机械手

摘要

本发明涉及一种拉线式串行机械手，包括腕关节二个自由度、肘关节一个自由度和肩关节二个自由度。机械手整体结构包括底座驱动箱、关节杆和关节传动机构。每个自由度的驱动电机安装于机械手的底座驱动箱，用操纵拉线将电机的动力传递给机械手，克服了安装于机械手臂上的电机重量对机械手承载能力和运动灵活性的影响；通过每个独立驱动电机的正反转，实现机械手每个自由度的正反运动，使拉线在运动过程中，总是保持拉紧的状态，解决了线驱动过程中只能拉伸不能压缩的单向性；本发明通过巧妙地配置滑轮的大小和位置，有效地克服了并行线驱动过程中的驱动范围小，线之间容易干涉的缺点。

主权项

一种拉线式串行机械手，包括腕关节(1)、肘关节(2)、肩关节(3)和底座驱动箱(4)，腕关节(1)具有腕关节杆(10)的摆动和机械手末端(11)的轴向旋转两个自由度，肘关节(2)具有一个自由度，肩关节(3)具有两个自由度，用于控制机械手各关节运动的电机都安装在底座驱动箱(4)中，其特征在于：腕关节(1)和肘关节(2)中的每个自由度的正反运动均由一个相应的电机绕线机构(15)带动拉线驱动，一个自由度对应一条拉线和一个电机绕线机构(15)；拉线缠绕在电机绕线机构(15)的螺旋圆柱(16)的螺纹槽内，每条拉线的两端绕过若干滑轮与相应关节连接，在电机绕线机构(15)的驱动电机驱动下实现相应自由度的正反运动；所述肘关节(2)包括肘关节杆(8)、肘关节轴(24)和肘关节操纵拉线(23，25)，肘关节杆(8)通过肘关节轴(24)与肩关节杆(6)连接，肘关节操纵拉线(23，25)两端分别固接在以肘关节轴(24)为中心的肘关节杆(8)的两端，其中肘关节操纵拉线的一端绕过安装在肩关节杆(6)内槽中的第十二滑轮(221)和第十三滑轮(20)，最后缠绕在相应电机绕线机构的螺旋圆柱螺纹槽内，另一端绕过安装在肩关节杆(6)内槽中的第十四滑轮(222)和第十五滑轮(21)，最后缠绕在相应电机绕线机构的螺旋圆柱螺纹槽内。