一种基于弹簧结构的连续体柔性操作臂
文献发布时间:2023-06-19 11:09:54
技术领域
本发明属于机械臂技术领域,具体涉及一种基于弹簧结构的连续体柔性操作臂。
背景技术
机械人操作臂是指高精度,多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性,已在工业装配,安全防爆等领域得到广泛应用;目前已有的机器人操作臂大多以刚性结构为主,使用时笨重、运动范围有限且灵活性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于弹簧结构的连续体柔性操作臂,有效的解决了现有刚性机器人操作臂笨重、运动范围有限及灵活性差的问题。
本发明采用的技术方案如下:
一种基于弹簧结构的连续体柔性操作臂,包括基座、压缩弹簧与拉伸弹簧,拉伸弹簧的一端固定在基座上,压缩弹簧的中心孔径与拉伸弹簧的外径相等,且拉伸弹簧位于压缩弹簧内,压缩弹簧的一端设有上安装板,且经上安装板与拉伸弹簧的另一端固定,上安装板上设有多个传动绳,多个传动绳沿压缩弹簧的圆周方向均布,基座上设有与多个传动绳相对应的驱动结构,每个传动绳的另一端均缠绕在其对应侧的驱动结构上,压缩弹簧的另一端设有下安装板,下安装板与基座固定连接。
优选的,所述的压缩弹簧上经光轴螺钉安装有多个轴承滑轮,每根传动绳均从其对应侧的轴承滑轮上穿过。
优选的,所述的上安装板上开设有与拉伸弹簧固定的上安装孔。
优选的,所述的下安装板上开设有与拉伸弹簧固定的下安装孔。
优选的,所述的下安装板经螺栓与基座固定连接。
优选的,所述的驱动结构包括绳轮与电机,传动绳缠绕在绳轮上,绳轮与电机的输出端固定。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明中,采用拉伸弹簧作为骨架加压缩弹簧环绕的结构,提高了操作臂的负载能力,使用传动绳带动整体弯曲,提高了操作臂的灵活性,便于操作臂多方位弯曲。
2、本发明中,轴承滑轮的设置,降低了传动绳收放过程中受到的摩擦力,提高了传动绳的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的仰视图。
图3为本发明图1中A的放大图。
图中标记:1基座、2压缩弹簧、3拉伸弹簧、4上安装板、5传动绳、6驱动结构、601绳轮、602电机、7下安装板、8轴承滑轮、9上安装孔、10下安装孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。
实施例1:
由图1给出,一种基于弹簧结构的连续体柔性操作臂,包括基座1、压缩弹簧2与拉伸弹簧3,拉伸弹簧3的一端固定在基座1上,压缩弹簧2的中心孔径与拉伸弹簧3的外径相等,且拉伸弹簧3位于压缩弹簧2内,压缩弹簧2的一端设有上安装板4,且经上安装板4与拉伸弹簧3的另一端固定,上安装板4上设有多个传动绳5,多个传动绳5沿压缩弹簧2的圆周方向均布,由图2给出,基座1上设有与多个传动绳5相对应的驱动结构6,每个传动绳5的另一端均缠绕在其对应侧的驱动结构6上,压缩弹簧2的另一端设有下安装板7,下安装板7与基座1固定连接。
工作原理:驱动结构6拉动一侧的传动绳5,传动绳5经上安装板4带动压缩弹簧2压缩,由于拉绳弹簧无法继续压缩,传动绳5使安装板向一侧倾斜,可以根据需要将拉动对应侧的传动绳5,使操作臂全方位弯曲。
实施例2:
本实施例在实施例1的基础上,优选的,由图3给出,所述的压缩弹簧2上经光轴螺钉安装有多个轴承滑轮8,每根传动绳5均从其对应侧的轴承滑轮8上穿过。可以有效的降低传动绳5收放过程中的摩擦力,提高了传动绳5的使用寿命。
实施例3:
本实施例在实施例1的基础上,优选的,由图1给出,所述的上安装板4上开设有与拉伸弹簧3固定的上安装孔9。所述的下安装板7上开设有与拉伸弹簧3固定的下安装孔10。所述的下安装板7经螺栓与基座1固定连接。便于操作臂的安装与拆卸,提高了工人的工作效率。
实施例4:
本实施例在实施例1的基础上,优选的,由图2给出,所述的驱动结构6包括绳轮601与电机602,传动绳5缠绕在绳轮601上,绳轮601与电机602的输出端固定。
工作原理:启动电机602,电机602带动绳轮601转动,使传动绳5缠绕在其对应侧的绳轮601上,从而控制传动绳5的长度,最终传动绳5使操作臂弯曲。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
- 一种基于弹簧结构的连续体柔性操作臂
- 一种可整体驱动的柔性连续体结构及柔性机械臂