本发明专利技术的目的在于提供一种具有测力功能的柔索牵引装置，包括支架、光电编码器、安装在支架上的输出导向装置、电机、端盖、安装在支架里测力导向装置、牵引轮和固定导向装置；所述的测力导向装置包括信号线、S型拉力传感器、导向轮，S型拉力传感器安装在支架里，信号线安装在S型拉力传感器上并穿出支架，导向轮通过导向轮支架安装在S型拉力传感器上，牵引轮与导向轮相切布置；所述的固定导向装置包括固定导向轮、固定导向支架，固定导向轮通过固定导向支架安装在支架里；电机一端连接光电编码器、另一端连接牵引轮，柔索穿过输出导向装置缠绕在固定导向轮、导向轮和牵引轮上。本发明专利技术结构简单紧凑、体积小，整体模块化设计，便于安装和运输。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是ー种机械传动领域的柔索牵引装置。
技术介绍
柔索驱动作为一种新兴的传动方式，具有良好的应用前景。在对精度要求不高的情况下，柔索驱动在加工、装配、航空航天、医疗康复及工程领域已经得到了广泛的应用。柔索驱动具有以下优点(I)柔顺性好，不会产生刚性冲击；(2)负载自重比大，即在単位重量下柔索具有很高的承载能力；(3)环境适应能力强，易于可重构、模块化设计；(4)柔索惯性小，响应速度快；(5)传动灵活，工作空间大。在柔索驱动中，柔索牵引装置尤为重要。关于柔索牵引装置，国内外关于柔索牵引装置的专利中具有零位调节的绳索张カ检测机构(专利号为CN201010155278.8)提供了一种能够检测柔索动态、静态张カ的装置，但是该装置限制了柔索的传动方向，縮小了柔索的工作空间；可重构式柔索驱动并联机器人及其驱动装置(专利号为CN200910088558. 9)提供了一种驱动模块可以使柔索工作稳定不脱落，井能保证柔索有序排列，在断电的情况下不会造成柔索松弛和相互缠绕的情況，但是该装置无法检测柔索张力。Continuous cable rotary drive apparatus (专利号为US 5562556)提供了一种旋转装置来牵引缠绕柔索，但是柔索在该装置中极易脱落，工作不稳定。目前，动态检测柔索张カ的主要方法是将传感器置于柔索中间，传感器跟随柔索一起运动，但是这样増大了测量误差，在力精度要求较高的场合，会严重影响カ控制效果。为了充分发挥柔索驱动的优势，综合分析现有的柔索牵引装置的优劣，具有测カ功能的柔索牵引装置须满足以下几个要求牵引装置结构紧凑、占用空间小，便于可重构和模块化设计；能实现多自由度的柔索牵引，柔索不脱落、卡死，工作效率高；实时动态检测柔索张力，测量误差低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供具有结构简单紧凑、体积小等特点的ー种具有测カ功能的柔索牵引装置。本专利技术的目的是这样实现的本专利技术ー种具有测カ功能的柔索牵引装置，其特征是包括支架、光电编码器、安装在支架上的输出导向装置、电机、端盖、安装在支架里测カ导向装置、牵引轮和固定导向装置；所述的测カ导向装置包括信号线、S型拉カ传感器、导向轮，S型拉カ传感器安装在支架里，信号线安装在S型拉カ传感器上并穿出支架，导向轮通过导向轮支架安装在S型拉力传感器上，牵引轮与导向轮相切布置；所述的固定导向装置包括固定导向轮、固定导向支架，固定导向轮通过固定导向支架安装在支架里；电机一端连接光电编码器、另一端连接牵引轮，柔索穿过输出导向装置缠绕在固定导向轮、导向轮和牵引轮上。本专利技术还可以包括I、所述的输出导向装置包括输出导向轮、输出导向轮支架，输出导向轮有三个、均安装在输出导向轮支架上，三个输出导向轮相邻夹角均为120度，输出导向轮支架中空、且能够绕轴心自由转动，柔索穿过三个输出导向轮轮槽组成的圆形通道和输出导向轮支架。2、还包括防脱落装置，所述的防脱落装置包括尼龙轮、弹簧支架，弹簧支架安装在支架里，尼龙轮连接弹簧支架，尼龙轮压紧在牵引轮的柔索输出部位，同时尼龙轮跟随牵引轮转动。3、柔索经过固定导向装置后，牵引方向改变90°输出本专利技术的优势在干结构简单紧凑、体积小，整体模块化设计，便于安装和运输。在工作过程中，柔索经过导向轮输出，避免了和本体发生滑动摩擦，降低了传动阻尼；同时，柔索在传动过程中不脱落、不松动，提高了传动效率。3个夹角120°分布的输出导向轮保证了柔索始終经过输出导向轮的轮槽输出，当柔索牵引方向发生改变时，输出导向装置跟随柔索发生相应的转动，实现了空间多自由度的柔索牵引，扩大了柔索牵引装置的工作范围。拉カ传感器的测量值是实际柔索张力的2倍，降低了传感器噪声对实际柔索张カ值的影响；传感器固定放置，避免了传感器运动引起的测量误差，提高了測量精度。附图说明图I是本专利技术具有测カ功能的柔索牵引装置的总体装配图；图2是本专利技术具有测カ功能的柔索牵引装置除去端盖的装配图；图3是本专利技术具有测カ功能的柔索牵引装置除去端盖的主视图；图4是输出导向装置与支架的装配爆炸图；图5是输出导向装置的俯视图；图6是柔索张カ测量原理图。具体实施例方式下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述结合图I 6，本专利技术的总体装配图如图I所示，去掉端盖后的装配图如图2所示，去掉端盖后的主视图如图3所示具有测カ功能的柔索牵引装置由支架5、永磁直流カ矩电机4、光电编码器3、牵引轮8、防脱落装置10、测カ导向装置7、固定导向装置9、输出导向装置2、柔索I、端盖6和力信号处理模块等几部分組成。永磁直流力矩电机4连接在支架5上，其输出端和尾部分别接有牵引轮8和光电编码器3，牵引轮8上缠绕着柔索I。所述的防脱落装置10由尼龙轮10_1和弹簧支架10_2两部分組成。防脱落装置10被安装在支架5的内壁左侧，依靠弹簧支架10_2，尼龙轮10_1被压紧在牵引轮8上部、靠近柔索输出端的部分。所述的测カ导向装置7由信号线7_1、S型拉カ传感器7_2、导向轮支架7_3、托架7_4及导向轮7_5组成。S型拉カ传感器7_2通过两端的螺纹孔连接支架5及导向轮支架7_3相连。信号线7_1经支架5上部输出。托架7_4支撑在S型拉カ传感器7_2的下部。柔索I从牵引轮8输出，经测カ导向装置7牵引方向改变，柔索I与牵引轮8、导向轮75两轮的内切线重合并与支架5底面平行。所述的固定导向装置9由固定导向轮9_1和固定导向支架9_2组成。固定导向支架9_2连接在支架5内壁的上部。柔索I与固定导向轮9_1、导向轮7_5两轮的内切线重合并与支架5底面平行，柔索I经固定导向装置9，牵引方向改变90°输出。输出导向装置2与支架5的装配爆炸图如图4所示，其俯视图如图5所示所述的输出导向装置2由3个夹角为120°输出导向轮2_1和I个能够绕轴心自由转动的输出导向支架2_2组成。3个导向轮21边缘几乎相切，其轮槽共同组成了一个圆形通道，柔索I从中穿过并输出。输出导向支架2_2中空，柔索I从中穿过。输出导向装置2通过孔用弹簧挡圈2_3、2组滚动轴承2_4、轴套2_5和轴用弹簧挡圈2_6与支架5配合。柔索I穿过输出导向装置2输出。力信号处理模块主要包括对S型拉カ传感器7_2输出信号进行放大的信号放大电路和低通滤波电路两部分。本专利技术ー种具有测カ功能的柔索牵引装置，具有柔索牵引、防脱落和测カ三项基本功能，整体结构紧凑、体积小，工作效率高，测量误差低，其各项功能是这样实现的I.柔索牵引功能。在工作过程中，柔索I的牵引方向、长度及柔索内部张カ都会发生相应的变化。利用光电编码器3和测カ导向装置7实时检测柔索长度及内部张力，永磁直流力矩电机4根据控制要求带动牵引轮8缠绕柔索I控制柔索长度和张カ；输出导向装置2可根据柔索I的方向发生相应的转动，实现多自由度的柔索牵引功能。2.防脱落功能。防脱落装置10利用弹簧将尼龙轮10_1压紧在牵引轮8的柔索输出部位，保证了柔索不脱离牵引轮8 ;同时，尼龙轮10_1跟随牵引轮8转动，降低了牵引轮8的转动阻尼，挺高了工作效率。柔索I传递过程中经过的测カ导向装置7和固定导向装置9封闭设计，同时支架和导向轮之间缝隙很小，轮槽是梯形结构，保证柔索I不脱离导向装置；输出导向装置2的3个夹角为120°的输出导向轮2_1共同把柔索I包围在轮槽内本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张立勋，邹宇鹏，王岚，秦涛，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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