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申请/专利权人：合肥工业大学

摘要：本发明公开了一种变刚度柔索驱动7自由度串联喷涂机械臂，包括有大臂、小臂、腕关节、肘关节、肩关节和底板，小臂通过肘关节绕大臂转动，腕关节有三个自由度，包括柔索驱动的锥齿轮差动轮系，肘关节是单自由度，包括柔索张力放大的肘关节驱动模块，且两侧安装有变刚度模块，小臂内壁安装有肘关节与腕关节解耦模块，肩关节有三个自由度，包括肩关节解耦模块和肩关节耦合驱动模块。本发明的电机驱动模块全部放置在底板上，实现机械臂的轻量化和低转动惯量，且多组柔索通过一系列解耦模块互相不干涉。本发明结构设计合理，实现了较大工作空间内的冗余自由度运动，解决了柔索驱动力不足的问题，同时提高了人机交互的安全性，适用于喷涂等作业任务。

主权项：1.一种变刚度柔索驱动7自由度串联喷涂机械臂，其特征在于：包括有底板（1201），所述底板（1201）上架设有机械臂支撑板（1009），所述机械臂支撑板（1009）上部安装有肩关节耦合驱动模块（9），所述机械臂支撑板（1009）下部安装有肩关节末端转动模块（10）驱动，所述肩关节耦合驱动模块（9）上端安装有补偿肩关节绳索耦合的肩关节解耦模块（8），所述肩关节耦合驱动模块（9）的顶端安装有大臂模块，所述大臂模块上安装有变刚度模块，所述变刚度模块包括有肘关节主动变刚度模块（7）和肘关节被动变刚度模块，所述大臂模块的上端内侧转动安装有小臂模块（3），所述小臂模块（3）的底端内侧安装有肘关节驱动模块（6），所述肘关节驱动模块（6）的上方安装肘关节与腕关节解耦模块（4），所述小臂模块（3）的顶部转动安装有腕关节传动模块（2）和腕关节模块（1）；还包括有驱动各个模块运动的绳索导向模块（11）、电机驱动模块（12），所述绳索导向模块（11）、电机驱动模块（12）均安装在底板上；所述腕关节模块（1）和腕关节传动模块（2）负责机械臂末端的三个自由度的转动，肘关节与腕关节解耦模块（4）布置在小臂模块（3）的内壁，负责将经过肘关节到达腕关节的绳索解耦，变刚度模块（5）用于改变肘关节的刚度，以实现刚度可调的机械臂喷涂作业和人机交互，所述肘关节驱动模块（6）通过绳索绕过肘关节拉动小臂模块（3），实现小臂的单自由度双向转动；所述肩关节的解耦模块（8）负责将经过肩关节的绳索解耦，肩关节耦合驱动模块（9）和肩关节末端转动模块（10）可以实现机械臂肩部三个自由度的转动，上述结合使得机械臂拥有七个自由度，可以完成多姿态大空间运动。

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百度查询： 合肥工业大学 一种变刚度柔索驱动7自由度串联喷涂机械臂