一种三自由度欠驱动机器人手腕球铰链机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种欠驱动机器人，特别是涉及一种三自由度欠驱动机器人手腕球铰链机构。
【背景技术】
[0002]通过分析人类的腕关节的运动特性，可知腕关节具有三个自由度，腕关节对人类完成手工劳动具有非常重要的作用。由于灵活性是机器人性能的重要指标，它是指机器人末端的参考点(通常是手腕坐标系的原点)在工作空间内某一点时，末端工具可能取得的姿态的多少。而手腕的机械结构决定了手腕的灵活度，以往三自由度手腕的驱动方式均采用三个驱动源驱动，因此机构复杂，灵活性较差。
【发明内容】
[0003]本发明主要解决的技术问题是:如何提供一种该动力源输入端为一根绳子，且所构成了单一动力源；输出端为以球铰链的末端连杆接入箱体；在箱体内装有一个由绳子、导环、弹簧等构成的欠驱动系统，其中，绳子通过该欠驱动系统连接末端连杆；输入端绳子的直线运动经过欠驱动系统的后，带动末端连杆作三自由度运动，该设计在结构上比较简单，且精度较好控制，具有良好的实用性能的欠驱动机器人。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种三自由度欠驱动机器人手腕球铰链机构，包括:末端连杆、箱体、第一拉伸弹簧、第一绳子、第一导环、第二拉伸弹簧、第二绳子、第二导环和球副座，所述末端连杆位于箱体的顶部，所述第一拉伸弹簧、第一绳子、第一导环、第二拉伸弹簧、第二绳子、第二导环和球副座均位于所述箱体形成的空间内。
[0005]在本发明一个较佳实施例中，第一拉伸弹簧与第二拉伸弹簧位于同一直线上。
[0006]在本发明一个较佳实施例中，所述第一绳子与第二绳子相平行、第一导环与第二导环相平行。
[0007]本发明的有益效果是:该动力源输入端为一根绳子，且所构成了单一动力源；输出端为以球铰链的末端连杆接入箱体；在箱体内装有一个由绳子、导环、弹簧等构成的欠驱动系统，其中，绳子通过该欠驱动系统连接末端连杆；输入端绳子的直线运动经过欠驱动系统的后，带动末端连杆作三自由度运动，该设计在结构上比较简单，且精度较好控制，具有良好的实用性能。
【附图说明】
[0008]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:图1是本发明的一种三自由度欠驱动机器人手腕球铰链机构一较佳实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0010]本发明实施例提供如下技术方案。
[0011]在本实施例中提供一种三自由度欠驱动机器人手腕球铰链机构，所述的三自由度欠驱动机器人手腕球铰链机构包括:末端连杆1、箱体2、第一拉伸弹簧3、第一绳子4、第一导环5、第二拉伸弹簧6、第二绳子7、第二导环8和球副座9，所述末端连杆I位于箱体2的顶部，所述第一拉伸弹簧3、第一绳子4、第一导环5、第二拉伸弹簧6、第二绳子7、第二导环8和球副座9均位于所述箱体2形成的空间内。第一拉伸弹簧3与第二拉伸弹簧6位于同一直线上。所述第一绳子4与第二绳子7相平行、第一导环5与第二导环8相平行。
[0012]本发明的有益效果是:该动力源输入端为一根绳子，且所构成了单一动力源；输出端为以球铰链的末端连杆I接入箱体2 ;在箱体2内装有一个由绳子、导环、弹簧等构成的欠驱动系统，其中，绳子通过该欠驱动系统连接末端连杆I ;输入端绳子的直线运动经过欠驱动系统的后，带动末端连杆I作三自由度运动，该设计在结构上比较简单，且精度较好控制，具有良好的实用性能。
[0013]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种三自由度欠驱动机器人手腕球铰链机构，其特征在于，包括:末端连杆(I)、箱体(2)、第一拉伸弹簧(3)、第一绳子(4)、第一导环(5)、第二拉伸弹簧(6)、第二绳子(7)、第二导环(8)和球副座(9)，所述末端连杆位于箱体的顶部，所述第一拉伸弹簧、第一绳子、第一导环、第二拉伸弹簧、第二绳子、第二导环和球副座均位于所述箱体形成的空间内。2.根据权利要求1所述的三自由度欠驱动机器人手腕球铰链机构，其特征在于，第一拉伸弹簧与第二拉伸弹簧位于同一直线上。3.根据权利要求1所述的三自由度欠驱动机器人手腕球铰链机构，其特征在于，所述第一绳子与第二绳子相平行、第一导环与第二导环相平行。
【专利摘要】本发明公开了一种三自由度欠驱动机器人手腕球铰链机构，包括：末端连杆、箱体、第一拉伸弹簧、第一绳子、第一导环、第二拉伸弹簧、第二绳子、第二导环和球副座，所述末端连杆位于箱体的顶部。通过上述方式，本发明能够提供一种三自由度欠驱动机器人手腕球铰链机构，该动力源输入端为一根绳子，且所构成了单一动力源；输出端为以球铰链的末端连杆接入箱体；在箱体内装有一个由绳子、导环、弹簧等构成的欠驱动系统，其中，绳子通过该欠驱动系统连接末端连杆；输入端绳子的直线运动经过欠驱动系统的后，带动末端连杆作三自由度运动，该设计在结构上比较简单，且精度较好控制，具有良好的实用性能。
【IPC分类】B25J17/00
【公开号】CN105058415
【申请号】CN201510578457
【发明人】丁慎平
【申请人】苏州达力客自动化科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年9月14日