一種蛇形機械臂的關節單元及蛇形機械臂制造技術

本實用新型專利技術公開了一種蛇形機械臂的關節單元，至少包括第一子關節筒、第二子關節筒、軟軸以及驅動拉線，軟軸依次穿過第一子關節筒以及第二子關節筒，將第一子關節筒以及第二子關節筒依次連接，驅動拉線的一端依次穿過第二子關節筒以及第一子關節筒，用以與驅動機構連接，驅動拉線的另一端連接于第二子關節筒。本實用新型專利技術還公開了一種蛇形機械臂。通過上述的結構設置，可以有效地提升蛇形機械臂的柔順性，結構簡單，實用性強。并且，以軟軸作為關節單元的“脊椎”，依次穿過第一子關節筒的軸孔以及第二子關節筒的軸孔，將子關節依次連接，確保關節單元柔順性的同時，還能提升關節單元的結構穩定性。

【技術實現步驟摘要】
一種蛇形機械臂的關節單元及蛇形機械臂
本技術涉及蛇形機械臂領域，尤其涉及一種蛇形機械臂的關節單元及蛇形機械臂。
技術介紹
隨著技術的發展，蛇形機械臂的應用也越來越廣泛?，F有技術中，蛇形機械臂一般由若干關節單元所組成，并且，各關節單元配置有一驅動機構，通過驅動機構的作用，分別驅動各關節單元進行運動，以使蛇形機械臂可以實現不同的動作姿態。但是，上述的結構設置容易導致蛇形機械臂的柔順性不足；如果通過增加關節單元的數量來提升蛇形機械臂的柔順度，則需要相應地增加的驅動機構的數量，不可取。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種蛇形機械臂的關節單元及蛇形機械臂，以解決現有蛇形機械臂所存在的問題。為實現上述目的，本技術采用如下技術方案：本技術提供一種蛇形機械臂的關節單元，至少包括第一子關節筒、第二子關節筒、軟軸以及驅動拉線，所述軟軸依次穿過所述第一子關節筒以及所述第二子關節筒，將所述第一子關節筒以及所述第二子關節筒依次連接，所述驅動拉線的一端依次穿過所述第二子關節筒以及所述第一子關節筒，用以與驅動機構連接，所述驅動拉線的另一端連接于所述第二子關節筒。所述驅動拉線的一端設置有連接頭，所述連接頭的徑向尺寸大于所述驅動拉線的徑向尺寸，且所述連接頭緊貼于所述第二子關節筒，以實現所述驅動拉線的另一端連接于所述第二子關節筒。所述第二子關節筒設置有階梯狀的容置孔，所述連接頭設置在所述容置孔內，且所述連接頭緊貼所述容置孔的階梯面。所述第一子關節筒與所述第二子關節筒之間設置有若干第三子關節筒，所述軟軸依次穿過所述第一子關節筒、若干所述第三子關節筒以及所述第二子關節筒，將所述第一子關節筒、若干所述第三子關節筒以及所述第二子關節筒依次連接；且所述驅動拉線的另一端依次穿過所述第二子關節筒、若干所述第三子關節筒以及所述第一子關節筒。所述第一子關節筒與所述第三子關節筒之間、相鄰兩所述第三子關節筒之間以及所述第三子關節筒與所述第二子關節筒之間均設置有球形關節軸。各所述球形關節軸均開設有軸孔，所述軟軸依次穿過各所述球形關節軸的軸孔。所述驅動拉線的數量為三條，且三條所述驅動拉線沿周向均勻分布。所述軟軸為中空軟軸。本技術還提供一種蛇形機械臂，包括驅動機構以及若干如上所述的蛇形機械臂的關節單元，若干所述關節單元依次連接，所述驅動機構用以驅動若干所述關節單元運動。所述驅動機構包括動力裝置、推桿以及位移傳感器，所述動力裝置用以驅動所述推桿運動，所述推桿用以與驅動拉線連接，所述位移傳感器用以檢測所述推桿的伸縮量。本技術的有益效果在于：通過上述的結構設置，使得蛇形機械臂的關節單元至少包括有第一子關節筒以及第二子關節筒，當若干本技術的關節單元連接構成蛇形機械臂時，可以有效地提升蛇形機械臂的柔順性，結構簡單，實用性強。并且，以軟軸作為關節單元的“脊椎”，依次穿過第一子關節筒以及第二子關節筒，將第一子關節筒以及第二子關節筒依次連接，確保關節單元柔順性的同時，還能提升關節單元(即蛇形機械臂)的結構穩定性。使用時，當驅動拉線與驅動機構連接，在驅動機構的作用下，驅動拉線帶動第一子關節筒以及第二子關節筒運動，結構簡單，使用方便。附圖說明圖1為蛇形機械臂的關節單元的結構示意圖；圖2為蛇形機械臂的關節單元的拆分示意圖，其中，第一子關節筒以及第二子關節筒處于拆分狀態；圖3為蛇形機械臂的關節單元的剖視圖，其中，該關節單元處于彎曲狀態；圖4為圖3的A處放大圖；圖5為驅動機構的結構示意圖。具體實施方式下面，結合附圖以及具體實施方式，對本技術做進一步描述：實施例一：參照圖1、圖2和圖3，一種蛇形機械臂的關節單元，至少包括第一子關節筒1、第二子關節筒2、軟軸4以及驅動拉線5，所述軟軸4依次穿過所述第一子關節筒1以及所述第二子關節筒2，將所述第一子關節筒1以及所述第二子關節筒2依次連接，所述驅動拉線5的一端依次穿過所述第二子關節筒2以及所述第一子關節筒1，用以與驅動機構連接，所述驅動拉線5的另一端連接于所述第二子關節筒2。通過上述的結構設置，使得蛇形機械臂的關節單元至少包括有第一子關節筒以及第二子關節筒，當若干本技術的關節單元連接構成蛇形機械臂時，可以有效地提升蛇形機械臂的柔順性，結構簡單，實用性強。并且，以軟軸作為關節單元的“脊椎”，依次穿過第一子關節筒以及第二子關節筒，將第一子關節筒以及第二子關節筒依次連接，確保關節單元柔順性的同時，還能提升關節單元(即蛇形機械臂)的結構穩定性。使用時，當驅動拉線與驅動機構連接，在驅動機構的作用下，驅動拉線帶動第一子關節筒以及第二子關節筒運動，結構簡單，使用方便。作為本實施例的優選實施方式，參照圖4，所述驅動拉線5的一端設置有連接頭51，所述連接頭51的徑向尺寸大于所述驅動拉線5的徑向尺寸，且所述連接頭51緊貼于所述第二子關節筒2，以實現所述驅動拉線5的另一端連接于所述第二子關節筒2。由于連接頭51的徑向尺寸大于驅動拉線5的徑向尺寸，使得連接頭不會穿過驅動拉線的走線孔；并且，通過連接頭51緊貼于第二子關節筒2，以實現驅動拉線5的另一端連接于第二子關節筒2。具體地，所述第二子關節筒2設置有階梯狀的容置孔21，所述連接頭51設置在所述容置孔21內，且所述連接頭51緊貼所述容置孔21的階梯面22，結構簡單，組裝方便。本實施例中，所述第一子關節筒1與所述第二子關節筒2之間設置有若干第三子關節筒6，所述軟軸4依次穿過所述第一子關節筒1、若干所述第三子關節筒6以及所述第二子關節筒2，將所述第一子關節筒1、若干所述第三子關節筒6以及所述第二子關節筒2依次連接；且所述驅動拉線5的另一端依次穿過所述第二子關節筒2、若干所述第三子關節筒6以及所述第一子關節筒1。這樣，第一子關節筒、若干第三子關節筒以及第二子關節筒即可構成一關節單元，在不增加驅動機構的情況下，通過第三子關節筒的引入，有效地提升了蛇形機械臂的局部彎曲能力，進一步地提升關節單元(即蛇形機械臂)的柔順性；具體使用時，驅動拉線直接控制第一子關節筒以及第二子關節筒運動，第三子關節筒則為從動關節，受前一級子關節的動作控制。其中，第三子關節筒的數量可以是n個，n大于等于1；本實施例中，第三子關節筒的數量可以是4個。本實施例中，所述第一子關節筒1與所述第三子關節筒6之間、相鄰兩所述第三子關節筒6之間以及所述第三子關節筒6與所述第二子關節筒2之間均設置有球形關節軸7。同樣地，可以提升關節單元(即蛇形機械臂)的柔順性。其中，第一子關節筒、第二子關節筒以及第三子關節筒與球形關節軸的連接處均為球形槽；各所述球形關節軸7均開設有軸孔3，所述軟軸4依次穿過各所述球形關節軸7的軸孔3。軟軸依次連接各子關節時，也需要穿過球形關節軸的軸孔。并且，球形關節軸與各子關節是可以單獨分離成件的，便于球形關節軸的更換與加工；軟軸的應用對球形關節軸起到限位作用，保證了蛇形機械臂結構的穩定。本實施例中，所述驅動拉線5的數量為三條，且三條所述驅動拉線5沿周向均勻分布，利于驅動拉線對關節單元的驅動控制。并且，所述軟軸4為中空軟軸，可以供蛇形機械臂走線使用，使線路可以隱藏起來，結構簡單，使用方便，且不會對蛇形機械臂的運動造成阻擋。實施例二：一種蛇形機械臂，包括驅動機構8以及若干如上所述的蛇形機械臂的關節單元9，若干所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種蛇形機械臂的關節單元，其特征在于，至少包括第一子關節筒(1)、第二子關節筒(2)、軟軸(4)以及驅動拉線(5)，所述軟軸(4)依次穿過所述第一子關節筒(1)以及所述第二子關節筒(2)，將所述第一子關節筒(1)以及所述第二子關節筒(2)依次連接，所述驅動拉線(5)的一端依次穿過所述第二子關節筒(2)以及所述第一子關節筒(1)，用以與驅動機構連接，所述驅動拉線(5)的另一端連接于所述第二子關節筒(2)。

【技術特征摘要】
1.一種蛇形機械臂的關節單元，其特征在于，至少包括第一子關節筒(1)、第二子關節筒(2)、軟軸(4)以及驅動拉線(5)，所述軟軸(4)依次穿過所述第一子關節筒(1)以及所述第二子關節筒(2)，將所述第一子關節筒(1)以及所述第二子關節筒(2)依次連接，所述驅動拉線(5)的一端依次穿過所述第二子關節筒(2)以及所述第一子關節筒(1)，用以與驅動機構連接，所述驅動拉線(5)的另一端連接于所述第二子關節筒(2)。2.根據權利要求1所述的蛇形機械臂的關節單元，其特征在于，所述驅動拉線(5)的一端設置有連接頭(51)，所述連接頭(51)的徑向尺寸大于所述驅動拉線(5)的徑向尺寸，且所述連接頭(51)緊貼于所述第二子關節筒(2)，以實現所述驅動拉線(5)的另一端連接于所述第二子關節筒(2)。3.根據權利要求2所述的蛇形機械臂的關節單元，其特征在于，所述第二子關節筒(2)設置有階梯狀的容置孔(21)，所述連接頭(51)設置在所述容置孔(21)內，且所述連接頭(51)緊貼所述容置孔(21)的階梯面(22)。4.根據權利要求2所述的蛇形機械臂的關節單元，其特征在于，所述第一子關節筒(1)與所述第二子關節筒(2)之間設置有若干第三子關節筒(6)，所述軟軸(4)依次穿過所述第一子關節筒(1)、若干所述第三子關節筒(6)以及所述第二子關節筒(2)，將所述第一子關節筒(1)、若干所述第三子關節筒(6)以及所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龍曉斌，冬雷，王豐，
申請(專利權)人：中山市博奧控制技術有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東,44