本發(fā)明涉及智能機械臂技術領域，具體而言，涉及一種柔性臂的驅動裝置。

背景技術：

相關技術中的柔性臂關節(jié)一般采用三根繩索和四根繩索約束；三根繩索約束時，驅動電機通過滾珠絲桿帶動一根繩索，驅動裝置電機數(shù)量多，成本高，系統(tǒng)算法復雜。四根繩索驅動時，驅動電機通過卷線器繞轉帶動兩根繩索，預緊力小，負載小。在柔性臂的使用中，這兩種驅動裝置已成為其性能提升的瓶頸。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明提出一種柔性臂的驅動裝置，該柔性臂的驅動裝置具有結構簡單、尺寸小和質量輕等優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的實施例提出一種柔性臂的驅動裝置，所述柔性臂的驅動裝置包括：支架；多個繩索引出布置機構，每個所述繩索引出布置機構包括：第一繩索，所述第一繩索的一端與所述柔性臂的柔性臂本體相連；第二繩索，所述第二繩索的一端與所述柔性臂的柔性臂本體相連；用于改變所述第二繩索延伸方向的導向滑輪，所述第二繩索配合在所述導向滑輪上，所述導向滑輪組件設在所述支架上；多個用于對所述繩索進行預緊的繩索固定預緊機構，每個所述繩索固定預緊機構包括：第一預緊螺釘，所述第一繩索的另一端與所述第一預緊螺釘相連；第二預緊螺釘，所述第二繩索的另一端與所述第二預緊螺釘相連；滑軌，所述滑軌設在所述支架上；滑塊，所述滑塊可移動地設在所述滑軌上，所述第一預緊螺釘和所述第二預緊螺釘分別從所述滑塊在所述滑軌延伸方向上的兩端面旋進所述滑塊；多個絲桿推力機構，每個所述絲桿推力機構包括：驅動電機，所述驅動電機設在所述支架上；絲桿，所述絲桿可轉動地設在所述支架上且與所述驅動電機傳動連接；螺母組件，所述螺母組件套設在所述絲桿上且與所述絲桿螺紋配合，所述滑塊與所述螺母組件相連。

根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置，具有結構簡單、尺寸小和質量輕等優(yōu)點。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的柔性臂的驅動裝置還可以具有如下附加的技術特征：

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述支架由多個支撐板拼接而成。這樣便于所述支架的加工和安裝。

進一步地，多個所述支撐板包括：前支撐板；兩個側支撐板，每個所述側支撐板的前端與所述前支撐板相連；下支撐板，兩個所述側支撐板分別與所述下支撐板的兩側相連，所述前支撐板與所述下支撐板的前端相連。這樣便于所述支撐板對所述柔性臂的驅動裝置的其他結構進行支撐。

更進一步地，所述下支撐板在上下方向上位于所述前支撐板和所述側支撐板的中部。這樣便于提高所述支撐板的穩(wěn)定性和可靠性。

根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，所述滑軌通過螺紋緊固件安裝在所述下支撐板上。這樣便于所述下支撐板對所述滑軌進行支撐。

可選地，所述絲桿推力機構還包括軸承座，所述軸承座設在所述支架上，所述絲桿通過所述軸承座可轉動地設在所述支撐板上。這樣便于所述絲桿與所述支撐板的連接。

進一步地，所述軸承座為多個且包括：固定型軸承座，所述固定型軸承座設在所述下支撐板上，所述絲桿的一端配合在所述固定型軸承座內；支撐型軸承座，所述支撐型軸承座設在所述前支撐板上，所述絲桿的另一端配合在所述支撐型軸承座內。這樣便于所述絲桿的設置。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，所述柔性臂的驅動裝置還包括多個繩套，每個所述繩套分別與所述柔性臂的柔性臂本體和所述驅動裝置相連，多個所述第一繩索分別穿過多個所述繩套。這樣便于所述驅動裝置驅動柔性臂本體運動。

可選地，所述第二繩索的延伸方向通過所述導向滑輪改變180度。這樣便于改變所述第二繩索的方向。

根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，所述驅動電機通過聯(lián)軸器與所述絲桿傳動連接。這樣便于所述驅動電機對所述絲桿進行驅動。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置的結構示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置的剖視圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置的局部剖視圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置的支撐板的結構示意圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置的絲桿推力機構的結構示意圖。

附圖標記：柔性臂的驅動裝置1、支架100、支撐板110、前支撐板111、側支撐板112、下支撐板113、繩索引出布置機構200、第一繩索210、第二繩索220、導向滑輪230、繩索固定預緊機構300、第一預緊螺釘310、第二預緊螺釘320、滑軌330、滑塊340、絲桿推力機構400、驅動電機410、絲桿420、螺母組件430、固定型軸承座441、支撐型軸承座442、繩套500、聯(lián)軸器600。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置1。

如圖1-圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置1包括支架100、引出布置機構200、繩索固定預緊機構300和絲桿推力機構400。

多個繩索引出布置機構200，每個繩索引出布置機構200包括第一繩索210、第二繩索220和導向滑輪230，第一繩索210的一端與所述柔性臂的柔性臂本體相連。第二繩索220的一端與所述柔性臂的柔性臂本體相連。導向滑輪230用于改變第二繩索220延伸方向，第二繩索220配合在導向滑輪230上，所述導向滑輪組件設在支架100上。多個繩索固定預緊機構300用于對所述繩索進行預緊，每個繩索固定預緊機構300包括第一預緊螺釘310、第二預緊螺釘320、滑軌330和滑塊340，第一繩索210的另一端與第一預緊螺釘310相連。第二繩索220的另一端與第二預緊螺釘320相連?；?30設在支架100上。滑塊340可移動地設在滑軌330上，第一預緊螺釘310和第二預緊螺釘320分別從滑塊340在滑軌330延伸方向上的兩端面旋進滑塊340。多個絲桿推力機構400，每個絲桿推力機構400包括驅動電機410、絲桿420和螺母組件430，驅動電機410設在支架100上。絲桿420可轉動地設在支架100上且與驅動電機410傳動連接。螺母組件430套設在絲桿420上且與絲桿420螺紋配合，滑塊340與螺母組件430相連。

下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置1的工作過程。

驅動電機410帶動絲桿420轉動，絲桿420轉動帶動螺母組件430軸向移動，螺母組件430軸向移動帶動滑塊340在滑軌330上滑動，并帶動滑塊340上的第一預緊螺釘310和第二預緊螺釘320一同移動，實現(xiàn)第一繩索210和第二繩索220的移動，從而實現(xiàn)機器人的柔性臂的動作控制過程。

根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置1，通過設置多個繩索引出布置機構200、多個繩索固定預緊機構300和多個絲桿推力機構400，大大簡化了驅動裝置1的機構、減小了驅動裝置1的尺寸，減輕了柔性臂的質量，實現(xiàn)柔性臂的輕量化設計目標。

并且，本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置1，相比相關技術中的驅動裝置，驅動裝置1靈活的將繩索引出布置機構200、繩索固定預緊機構300和絲桿推力機構400結合在一起，一方面解決了傳統(tǒng)三繩索驅動裝置中驅動電機過多帶來的成本高昂和算法復雜的問題，另一方面解決了傳統(tǒng)四繩驅動裝置中預緊力小、負載小的問題，實現(xiàn)了在減少電機數(shù)量、簡化算法的同時，提升預緊力和負載大小。

此外，本發(fā)明的柔性臂的驅動裝置1中，一方面，巧妙的將絲桿推力機構400與繩子輪系機構進行結合，實現(xiàn)了四線絲桿驅動柔性臂，解決了三線驅動絲桿驅動的不足，減少了驅動相同自由度需要的電機數(shù)量，降低了相關配套的成本，簡化了驅動算法。另一方面，巧妙運用預緊螺釘對繩索進行預緊，解決了傳統(tǒng)四線卷線器驅動中預緊力不足的劣勢，利用預緊螺釘?shù)男M與旋出，合理調節(jié)預緊力的大小，同時預緊螺釘本身的螺紋鎖緊，可保持預緊力的大小。

因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置1具有結構簡單、尺寸小和質量輕等優(yōu)點。

下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明具體實施例的柔性臂的驅動裝置1。

在本發(fā)明的一些具體實施例中，如圖1-圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置1包括支架100、引出布置機構200、繩索固定預緊機構300和絲桿推力機構400。

具體地，支架100由多個支撐板110拼接而成。這樣便于支架100的生產加工和安裝。

更為具體地，如圖4所示，多個支撐板110包括前支撐板111、兩個側支撐板112和下支撐板113(上下方向如圖1中的箭頭a所示，前后方向如圖1中的箭頭b所示)。每個側支撐板112的前端與前支撐板111相連。兩個側支撐板112分別與下支撐板113的兩側相連，前支撐板111與下支撐板113的前端相連。這樣便于支撐板110對柔性臂的驅動裝置1的其他結構進行支撐。

進一步地，如圖4所示，下支撐板113在上下方向上位于前支撐板111和側支撐板112的中部。這樣便于提高支撐板110的穩(wěn)定性和可靠性。

更進一步地，滑軌330通過螺紋緊固件安裝在下支撐板113上。這樣便于下支撐板113對滑軌330進行支撐，便于提高滑軌330的可靠固定。

可選地，如圖5所示，絲桿推力機構400還包括所述軸承座，所述軸承座設在支架100上，絲桿420通過所述軸承座可轉動地設在支撐板110上。這樣便于絲桿420與支撐板110的連接。

進一步地，如圖5所示，所述軸承座為多個且包括固定型軸承座441和支撐型軸承座442，固定型軸承座441設在下支撐板113上，絲桿420的一端配合在固定型軸承座441內。支撐型軸承座442設在前支撐板111上，絲桿420的另一端配合在支撐型軸承座442內。這樣便于絲桿420的設置。

圖1-圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的柔性臂的驅動裝置1。如圖1所示，柔性臂的驅動裝置1還包括多個繩套500，每個繩套500分別與所述柔性臂的柔性臂本體和驅動裝置1相連，多個第一繩索210分別穿過多個繩套500。這樣便于驅動裝置1驅動柔性臂本體運動。

具體地，第二繩索220的延伸方向通過導向滑輪230改變180度。這樣便于改變第二繩索220的方向。

可選地，如圖5所示，驅動電機410通過聯(lián)軸器600與絲桿420傳動連接。這樣便于驅動電機410對絲桿420進行驅動。

下面參考附圖具體描述根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置1的工作過程。

驅動電機410通過聯(lián)軸器600帶動絲桿420轉動，絲桿420轉動帶動螺母組件430軸向移動，螺母組件430軸向移動帶動滑塊340在滑軌330上滑動，并帶動滑塊340上的第一預緊螺釘310和第二預緊螺釘320一同移動，實現(xiàn)第一繩索210和第二繩索220的移動，第二繩索220的延伸方向通過導向滑輪230改變180度，多個第一繩索210分別穿過多個繩套500，驅動裝置1驅動柔性臂本體運動。

根據(jù)本發(fā)明實施例的柔性臂的驅動裝置1的其他構成以及操作對于本領域普通技術人員而言都是已知的，這里不再詳細描述。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。