一种气动绳驱柔性机械臂

本技术涉及一种气动绳驱柔性机械臂，属于柔性机械臂。

背景技术：

1、机械臂在生产生活中应用的场景越来越多，绳驱机械臂以其可变换角度的灵活性，在很多狭小的工作环境中得以应用，如在地震救援中，可以利用绳驱机械臂，穿过坠落物的缝隙，查看下方的情况，或者将物品从坠落物的缝隙中送到底部。但是，现有的绳驱机械臂都是固定长度的，这样对于超过机械臂长度的深处，就不能很好的起到作用。

技术实现思路

1、为了能够提高机械臂的应用场景，可以适应不同深度的空间使用，提供一种气动绳驱柔性机械臂。采用气动结构，可以实现机械臂整体或者局部的伸长，起到延长或者缩短机械臂的效果

2、本实用新型是通过如下的技术方案，解决上述技术问题：

3、一种气动绳驱柔性机械臂，包括安装底座和安装在底座上的机械臂，所述安装底座是由上底座板、下底座板和多个底座侧板组成的箱体，其特殊之处在于，所述底座侧板的板面上安装绳驱机械组，在箱体内的下底座板板面上安装气动机构；在上底座板上安装机械臂；所述机械臂包括多个伸缩单元；所述伸缩单元包括连接底座，通过十字臂轴连接转动底座，固定在转动底座上的活动套筒，插装在活动套筒内的升降套筒，伸缩筒的外筒固定安装在活动套筒内部的底部，活塞安装在外筒内，活塞的端部与升降套筒的内底固定连接。

4、上述技术方案的优点是：通过活塞在外筒内的滑动，带动升降套筒在活动套筒内伸缩，实现改变机械臂长短的目的。

5、在上述技术方案的基础上，本申请对上述技术方案，做出如下的完善及改进：

6、进一步，所述十字臂轴的中部留有通孔，十字臂轴的一对臂轴转动安装在连接底座的两个轴承座板上；十字臂轴另外一对臂轴转动安装在转动底座底部的一对轴承座板上；转动底座的中部留有通孔；外筒的底部设置有进气管；连接底座的一个轴承座板上设置有通孔；气管一端连接在气动机构的一个气泵上，气管的另一端穿过连接底座、十字臂轴以及转动底座上的通孔与外筒底部的进气管连接。

7、上述的技术特征在本申请中的有益效果是：控制每一节伸缩单元的气管由连接底座上预留的孔洞穿入，再经过连接底座和十字臂轴上的通孔，连接到外筒底部的进气管上，这样，每一节伸缩单元都有自己独立的进气管，并且都具有自己独立的活动空间，通过调气管的长度，可以适应不同环境中的伸缩需求，用于实现机械臂长度的调节。

8、进一步，所述活动套筒的内筒壁上设置有滑动槽，升降套筒的外筒壁上设置有凸楞，凸楞与滑动槽配合；所述滑动槽设置有3条。

9、上述的技术特征在本申请中的有益效果是：滑动槽和凸楞的配合具有导向和限位的作用；避免活动套筒和升降套筒之间发生转动。

10、进一步，所述绳驱机械组包括四个绳驱装置，所述绳驱装置包括电机，安装在电机输出轴上的绳轮，缠绕在绳轮上的驱动绳，驱动绳的端部连接到一个转动底座上。

11、上述的技术特征在本申请中的有益效果是：绳驱装置的电机开关，实现绳轮的转动来收放驱动绳，由驱动绳拉扯其控制的端部的转动底座变换角度，每个转换底座通过四条驱动绳拉扯。

12、进一步，所述绳驱装置还包括一个t型座，t型座的立板上设置有穿绳孔。

13、上述的技术特征在本申请中的有益效果是：t型座上的穿绳孔可以用于实现驱动绳的导向。

14、进一步，所述绳驱装置还包括一个绳保护套管，绳保护套管一端连接在t型座的穿绳孔处，另一端连接在安装在上底座板上的连接底座的绳孔处；驱动绳穿装在绳保护套管内。

15、上述的技术特征在本申请中的有益效果是：绳保护套可以保护驱动绳，避免驱动绳之间的相互纠缠。

16、本申请具有如下的优点：

17、1.气泵机构的气泵通过气管连接到伸缩单元的外筒，利用气动调节，实现伸缩单元的伸缩，达到机械臂伸长缩短的效果，通过气动调节，响应迅速。

18、2.长度无级调节，通过调节气压的大小，控机械臂的长度，可控性更强。

19、3.选用气动调节方式，无污染。

20、4.气动变长度，伸缩单元模块化设计，可根据需要添加气动变长度，增加绳驱柔性机械臂自由度，使绳驱柔性机械臂更好的适应任务需要。

技术特征：

1.一种气动绳驱柔性机械臂，包括安装底座（1）和安装在底座（1）上的机械臂（2），所述安装底座（1）是由上底座板（1.1）、下底座板和多个底座侧板（1.2）组成的箱体，其特征在于，所述底座侧板（1.2）的板面上安装绳驱机械组（3），在箱体内的下底座板板面上安装气动机构（4）；在上底座板（1.1）上安装机械臂（2）；所述机械臂（2）包括多个伸缩单元；所述伸缩单元包括连接底座（2.1），通过十字臂轴（2.5）连接转动底座（2.2），固定在转动底座（2.2）上的活动套筒（2.3），插装在活动套筒（2.3）内的升降套筒（2.4），伸缩筒的外筒（2.6）固定安装在活动套筒（2.3）内部的底部，活塞（2.7）安装在外筒（2.6）内，活塞（2.7）的端部与升降套筒（2.4）的内底固定连接。

2.根据权利要求1所述的气动绳驱柔性机械臂，其特征在于，所述十字臂轴（2.5）的中部留有通孔，十字臂轴（2.5）的一对臂轴转动安装在连接底座（2.1）的两个轴承座板上；十字臂轴（2.5）另外一对臂轴转动安装在转动底座（2.2）底部的一对轴承座板上；转动底座（2.2）的中部留有通孔；外筒（2.6）的底部设置有进气管；连接底座（2.1）的一个轴承座板上设置有通孔；气管（4.1）一端连接在气动机构（4）的一个气泵上，气管（4.1）的另一端穿过连接底座（2.1）、十字臂轴（2.5）以及转动底座（2.2）上的通孔与外筒（2.6）底部的进气管连接。

3.根据权利要求1或者2所述的气动绳驱柔性机械臂，其特征在于，所述活动套筒（2.3）的内筒壁上设置有滑动槽，升降套筒（2.4）的外筒壁上设置有凸楞，凸楞与滑动槽配合。

4.根据权利要求1所述的气动绳驱柔性机械臂，其特征在于，所述绳驱机械组（3）包括四个绳驱装置，所述绳驱装置包括电机（3.1），安装在电机（3.1）输出轴上的绳轮（3.2），缠绕在绳轮（3.2）上的驱动绳（3.3），驱动绳（3.3）的端部连接到一个转动底座（2.2）上。

5.根据权利要求4所述的气动绳驱柔性机械臂，其特征在于，所述绳驱装置还包括一个t型座（3.4），t型座（3.4）的立板上设置有穿绳孔。

6.根据权利要求5所述的气动绳驱柔性机械臂，其特征在于，所述绳驱装置还包括一个绳保护套管，绳保护套管一端连接在t型座（3.4）的穿绳孔处，另一端连接在安装在上底座板（1.1）上的连接底座（2.1）的绳孔处；驱动绳（3.3）穿装在绳保护套管内。

技术总结
本技术涉及一种气动绳驱柔性机械臂，属于柔性机械臂技术领域。一种气动绳驱柔性机械臂，包括安装底座和安装在底座上的机械臂，所述安装底座是由上底座板、下底座板和多个底座侧板组成的箱体，其特殊之处在于，所述底座侧板的板面上安装绳驱机械组，在箱体内的下底座板板面上安装气动机构；在上底座板上安装机械臂；所述机械臂包括多个伸缩单元；所述伸缩单元包括连接底座，通过十字臂轴连接转动底座，固定在转动底座上的活动套筒，插装在活动套筒内的升降套筒，伸缩筒的外筒固定安装在活动套筒内部的底部，活塞安装在外筒内，活塞的端部与升降套筒的内底固定连接。

技术研发人员：赵梁杰,袁港,张迪,陈义保,柴永生,张龙,王昌辉
受保护的技术使用者：烟台大学
技术研发日：20240108
技术公布日：2024/10/28