An air articulated flexible manipulator based on rope drive, which comprises a frame, three motor, power supply, control system, arm body mechanism, the end effector and the driving rope; frame shell, motor, power supply and control system in the frame; the arm body mechanism consists of several groups of the same joint unit structure in the series, the end of the arm body mechanism connected on the frame and the other end is the end and end effector body mechanism actuator connected joint unit comprises a cover, air bag, sliding sleeve, hoop, drawing and mouth, arm body mechanism can be performed by each unit with artificial joint gas, connecting support, gas can let go of each joint unit, artificial compression and folding, convenient packaging and transportation. The utility model has the advantages of good flexibility, light weight, large carrying capacity, folding, convenient packaging and transportation.
【技术实现步骤摘要】
基于绳索驱动的空气关节式柔性机械臂
本技术属于机器人领域,特别涉及一种机械臂。
技术介绍
机械臂是机器人的一种,传统的机械臂均为刚性连杆组成,通常有串联、并联或串并混联三种结构。这类机械臂的特点是具有离散关节和刚性连接,还有一类基于章鱼臂、象鼻等生物器官仿生的连续体机械臂。由于连续体机械臂可在任意部位产生柔性变形,所以具有很强的避障能力,能够更好的适应非结构环境,更好的抓取不规则物体。这类机械臂既可以像传统机械臂那样在末端装上夹持装置抓取物体,也可以利用机械臂本身卷起物体。从这类机械臂的结构上看,其功能强大,具有良好的柔顺性和适应性;从这类机器人的应用角度看,这些机械臂的操作对象往往是一些复杂环境内的不规则形状目标。1995年,Immega等设计制作的KSI触手型机械手,该机械手主要有气囊、伺服电机、6根绳索组成,采用柔绳和气体混合驱动;2001年,Hannan和Walker等人研发了超冗余度象鼻型机器人,该机器人由16个2自由度U型关节组成,总长82.32cm,可被分为长度不等的4个部分,其中每个部分包括4个关节。每个关节由绳索与弹簧混合实现混合控制;2003年,Peirs等人研制了一种用于内窥镜机器人外科手术的柔性弯曲关节段。该连续机器人由微机电超弹性NiTi合金管构成,采用4根肌腱驱动,具有2个自由度,可在任意反方向弯曲90度;2007年,Harada等人研制了一种可弯曲的激光操作手,该操作手最大直径2.4mm,可向任意方向弯曲,最大弯曲角度为90度;2011年,德国费斯托公司研制根据大象鼻子的特点设计出来的新型仿生机器处理系统“仿生操作助手”,它可 ...
【技术保护点】
一种基于绳索驱动的空气关节式柔性机械臂,它包括机座、三部电机、电源、控制系统、臂身机构、末端执行器和驱动绳索,其中机座为壳体,电机、电源和控制系统均设在机座内;所述臂身机构由若干组结构相同的关节单元串联而成臂身机构的一端连接在机座上,其另一端即末端与末端执行器连接,用来抓取目标物体,驱动绳索为周向均布的三根,每根绳索的一端固定在臂身机构末端,其另一端分别依次穿过每一个关节单元的过线孔连接在机座中三部电机的滚轮上,其特征在于:所述的关节单元包括端盖、气囊、滑套、箍环、拉丝和气嘴,所述端盖的两端均设有环形凸台,凸台的外侧面具有4°的锥度,并且上面设有两条环形凸棱,所述的气囊为双曲面形的编织网型橡胶气囊,其中部设有一个环形的腰环,气囊的一端套在端盖的一端的凸台上,并用箍环紧固,气囊的另一端套在另一个端盖的一端,并用箍环紧固;所述端盖中心设有一个螺纹孔,高强度拉丝两端的螺纹接头分别连接在同一个关节单元的两个端盖的螺纹孔内;所述端盖外圆柱面上设有一个通气孔和三个周向均布带有通孔的支耳,每个支耳的通孔内装有滑套,作为驱动绳索的过线孔,所述的通气孔上连接有气嘴,用于给气囊充气或放气,相邻的两个关节单 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于绳索驱动的空气关节式柔性机械臂,它包括机座、三部电机、电源、控制系统、臂身机构、末端执行器和驱动绳索,其中机座为壳体,电机、电源和控制系统均设在机座内;所述臂身机构由若干组结构相同的关节单元串联而成臂身机构的一端连接在机座上,其另一端即末端与末端执行器连接,用来抓取目标物体,驱动绳索为周向均布的三根,每根绳索的一端固定在臂身机构末端,其另一端分别依次穿过每一个关节单元的过线孔连接在机座中三部电机的滚轮上,其特征在于:所述的关节单元包括端盖、气囊、滑套、箍环、拉丝和气嘴,所述端盖的两端均设有环形凸台,凸台的外侧面具有4°的锥度,并且上面设有两条环形凸棱,所述的气囊为双曲面形的编织网型橡胶气囊,其中部设有一个环形的腰环,气囊的一端套在端盖的一端的凸台上,并用箍环紧固,气囊的另一端套在另一个端盖的一端,并用箍环紧固;所述端盖中心设有一个螺纹孔,高强度拉丝两端的螺纹接头分别连接...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚建涛,李海利,张弘,蒋泽成,许允斗,赵永生,
申请(专利权)人:燕山大学,
类型:新型
国别省市:河北,13
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