專利名稱：多自由度組合連接桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)應(yīng)力預(yù)緊纏繞機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的連接，特別涉及一種多自由度 組合連接桿。
背景技術(shù)：
預(yù)應(yīng)力纏繞機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括主動(dòng)行走體、從動(dòng)行走體和連接桿件，主動(dòng)行走 體和從動(dòng)行走體之間以及從動(dòng)行走體與從動(dòng)行走體之間采用連桿件鉸接，主動(dòng)行走體主動(dòng) 運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)從動(dòng)行走體運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)行走體和從動(dòng)行走體均可起承載作用，此外，從動(dòng)行走體 也可以不承載，僅起連接作用，預(yù)應(yīng)力纏繞機(jī)器人在處于非水平纏繞時(shí)需將其運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的 主、從動(dòng)行走體順序排列并圍繞于被纏繞結(jié)構(gòu)指定表面上形成一鉸接鏈環(huán)狀組合體，這樣 就需要很多僅起連接作用的從動(dòng)行走體，從動(dòng)行走體的增加使整個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)重量大大增 加，從而增加主動(dòng)行走體的牽引力和傳動(dòng)功率，也就增加了制造成本和復(fù)雜程度，傳統(tǒng)的連 接桿件是指一根直桿，其兩端備有一個(gè)鉸接孔，此種傳統(tǒng)連接桿件不適用于纏繞機(jī)器人各 主、從動(dòng)行走體間的連接，主要原因在于與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌干涉的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)以上不足，本發(fā)明提供了一種多自由度組合連接桿，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用 方便，可減少預(yù)應(yīng)力纏繞機(jī)器人從動(dòng)行走體的數(shù)量，減輕預(yù)應(yīng)力纏繞機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中主 動(dòng)行走體的牽引功率。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種多自由度組合連接桿，預(yù) 應(yīng)力纏繞機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括主動(dòng)行走體、從動(dòng)行走體和連接桿件，主動(dòng)行走體與從動(dòng) 行走體及從動(dòng)行走體與從動(dòng)行走體間通過(guò)連接桿件鉸接連接，連接桿件為多自由度組合連 接桿，該多自由度組合連接桿包括至少三根連桿組件，分別為第一、二邊連桿組件和中央連 桿組件，連桿組件依次鉸接；預(yù)應(yīng)力纏繞機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)主要包括三個(gè)參數(shù)，即1)被纏繞結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌外半徑其值應(yīng)大于可以纏繞的被纏繞結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌外半徑最小 值，否則將會(huì)發(fā)生連桿與被纏繞結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌的干涉，而發(fā)生卡死現(xiàn)象；2)主、從動(dòng)行走體的外約束導(dǎo)向輪半徑，應(yīng)盡量取小值以保證纏繞機(jī)器人緊湊和 穩(wěn)定，然而下降會(huì)導(dǎo)致約束輪與導(dǎo)軌的接觸應(yīng)力過(guò)高(接觸強(qiáng)度下降)且造成節(jié)距下降，引 起從動(dòng)行走體個(gè)數(shù)增加，從而增加了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)成本；3)連接桿件節(jié)距之半，主、從動(dòng)行走體之間及兩從動(dòng)行走體之間的軸心連線為連 接桿件節(jié)距，連接桿件節(jié)距越大，則主、從動(dòng)行走體的數(shù)量越少，這樣有利于降低成本；由上述可見(jiàn)，被纏繞結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌外半徑為被纏繞結(jié)構(gòu)固有的，主、從動(dòng)行走體的外約 束導(dǎo)向輪半徑為滿足機(jī)器人緊湊和穩(wěn)定無(wú)法大幅增大，減少主、從動(dòng)行走體的數(shù)量，降低成 本就只能通過(guò)將定長(zhǎng)連桿改變?yōu)殚L(zhǎng)度和夾角可變的多自由度組合連接桿來(lái)有效地增大節(jié) 距值；
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，各連桿組件長(zhǎng)度確定如下a.不發(fā)生干涉的單一連接桿件的長(zhǎng)度為最小的相鄰主、從動(dòng)行走體的約束導(dǎo)向輪 的軸心距的一半為Amin，Xmin，由下式確定
權(quán)利要求
1.一種多自由度組合連接桿，預(yù)應(yīng)力纏繞機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括主動(dòng)行走體(1)、從 動(dòng)行走體( 和連接桿件(3)，主動(dòng)行走體(1)與從動(dòng)行走體( 及從動(dòng)行走體( 與從 動(dòng)行走體( 間通過(guò)連接桿件( 鉸接連接，其特征是連接桿件( 為多自由度組合連接 桿，該多自由度組合連接桿包括至少三根連桿組件(31)，分別為第一、二邊連桿組件(BD、 FC)和中央連桿組件(DF)，連桿組件(31)依次鉸接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是各連桿組件(31)長(zhǎng)度確 定如下a.不發(fā)生干涉的單一連接桿件(3)的長(zhǎng)度為最小的相鄰主、從動(dòng)行走體(1、2)的約束 導(dǎo)向輪的軸心距的一半為，Amin，由下式確定
3.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是連桿組件(31)的數(shù)量為三根。
4.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是主、從動(dòng)行走體(1、2)兩 側(cè)的連桿組件(31)為剛性連接，該兩剛性連接的連桿組件(31)與主、從動(dòng)行走體(1、2)為鉸接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是所述連桿組件(31)為直 線型。
6.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是所述連桿組件(31)為曲 線型。
7.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是所述連桿組件(31)分別 為直線型與曲線型的組合。
8.如權(quán)利要求1所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是所述連桿組件(31)可伸 縮長(zhǎng)度。
9.如權(quán)利要求8所述的一種多自由度組合連接桿，其特征是連桿組件(31)可伸縮長(zhǎng) 度的結(jié)構(gòu)為連桿組件(31)包括至少兩段分連桿組件，分連桿組件與分連桿組件之間通過(guò) 螺紋連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多自由度組合連接桿，預(yù)應(yīng)力纏繞機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括主動(dòng)行走體、從動(dòng)行走體和連接桿件，主動(dòng)行走體與從動(dòng)行走體及從動(dòng)行走體與從動(dòng)行走體間通過(guò)連接桿件鉸接連接，連接桿件為多自由度組合連接桿，該多自由度組合連接桿包括至少三根連桿組件，連桿組件依次鉸接。本發(fā)明有效減少了僅起連接作用的從動(dòng)行走體的數(shù)量，降低了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的重量，減輕了主動(dòng)行走體負(fù)擔(dān)，使預(yù)應(yīng)力纏繞機(jī)器人纏繞速度更快，同時(shí)，本發(fā)明使運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在被纏繞結(jié)構(gòu)表面，尤其是在其拐彎處的運(yùn)動(dòng)即由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍€運(yùn)動(dòng)或相反的運(yùn)動(dòng)更順暢，有效解決了連桿與運(yùn)動(dòng)軌道干涉的問(wèn)題，提高了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，并且從動(dòng)行走體數(shù)量的減少還節(jié)約了制造成本。
文檔編號(hào)B25J9/08GK102126211SQ20101001719
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者尹利平, 張曉松, 李罡, 汪洋, 陳振東, 顏永年 申請(qǐng)人:蘇州昆侖先進(jìn)制造技術(shù)裝備有限公司, 顏永年