CN109773769B - 一种基于球销副的柔性机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于球销副的柔性机械臂，包括多段臂杆、多组联动绳组和多根驱动绳，多段臂杆分别依次首尾相连，其中每相邻的两段臂杆之间通过球销副连接，各组联动绳组分别与两端分别连接有球销副的各段臂杆相对应，每组联动绳组包括多根联动绳，每组联动绳组中的多根联动绳分别依次绕过相对应的臂杆的第一端的球销副、该相对应的臂杆以及该相对应的臂杆的第二端的球销副以实现联动，每根联动绳在相对应的臂杆上呈S形；多根驱动绳分别依次穿过依次首尾相连的多段臂杆以实现对多段臂杆的驱动。本发明提出的基于球销副的柔性机械臂，更便于工程应用、联动效果稳定可靠，并实现等曲率弯曲联动。

Description

一种基于球销副的柔性机械臂

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种基于球销副的柔性机械臂。

背景技术

区别于传统的关节串联型机械臂，柔性机械臂具有灵活度高、避障能力强等优点，在狭小空间和复杂环境中运动和操作能力强，在航空航天制造、大型装备检测维护等领域具有重要的应用价值。现有技术中，柔性机械臂的每个关节连接处均为独立驱动，虽可以提高整臂的冗余度，但相应的也会增加驱动电机数目，导致柔性臂的控制难度、重量及成本的增加。

为解决驱动电机数目较多的问题，现有的方案是在关节之间增加弹性元件，把一段臂作为一个控制单元，进行控制，或直接利用弹性材料作为臂基体进行控制，实现类圆弧变形运动。此种机械臂实际运动过程中的形状与圆弧存在偏差，末端精度不高，难以满足需求。

如图1a和图1b所示是现有技术一的基于齿轮传动的等曲率弯曲机械臂，一个大伞齿轮通过与销钉过盈或键配合而安装在转动支架上，一个与所述大伞齿轮咬合的小伞齿轮，与传动轴过盈或键配合安装在传动轴的一端部靠近万向节处，大伞齿轮与小伞齿轮中心线的相交点位于该万向节的转动中心处。该机械臂存在以下缺点：(1)齿轮传动机构占据空间较大，影响柔性臂的适用场景；(2)仅实现了单一自由度上的联动，使得柔性臂运动能力受限制。中国专利文献CN106625639A公开了现有技术二的一种柔性臂联动关节段，其中存在以下缺点：(1)该方案臂段关节杆的数量必须为4的倍数，不便于臂杆内关节段数量的配置；(2)该方案中远程联动绳在联动过程中，由于俯仰、偏航角度会对远程联动绳的形状产生影响，进而影响到联动的效果；(3)该方案中的远程联动绳极大的占据了臂杆内部空间，影响到臂杆方案末端执行机构线缆的走线，进而不利于该方案的实际应用；(4)该方案中远程联动绳由于在运动过程中，其形状会产生变形，引起缆索预紧力的变化，从而导致臂段关节杆与中心块之间的正压力变化。而其对侧的“8”字型的不锈钢绳索预紧力可视为定值；由此导致的臂杆运动过程中，两侧正压力不同导致的偏载，也会影响到臂杆等角度联动的精度；从而降低了臂杆整体控制精度。另外，上述方案中均无法实现所有两个自由度上的联动绳的备份。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于球销副的柔性机械臂，更便于工程应用、联动效果稳定可靠，并实现等曲率弯曲联动。

为了达到上述效果，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种基于球销副的柔性机械臂，包括多段臂杆、多组联动绳组和多根驱动绳，多段所述臂杆分别依次首尾相连，其中每相邻的两段所述臂杆之间通过球销副连接，各组所述联动绳组分别与两端分别连接有所述球销副的各段臂杆相对应，每组所述联动绳组包括多根联动绳，每组联动绳组中的多根所述联动绳分别依次绕过相对应的所述臂杆的第一端的所述球销副、该相对应的所述臂杆以及该相对应的所述臂杆的第二端的所述球销副以实现联动，每根所述联动绳在相对应的所述臂杆上呈S形；多根所述驱动绳分别依次穿过依次首尾相连的多段所述臂杆以实现对多段所述臂杆的驱动。

优选地，所述球销副包括第一球腔体、第二球腔体和销轴，所述第一球腔体固定连接在所述臂杆的第一端，所述第二球腔体设置在所述第一球腔体内，所述销轴依次穿过所述第一球腔体和所述第二球腔体以使得所述第一球腔体和所述第二球腔体在绕所述臂杆的轴向方向上的转动自由度被约束且在垂直于所述臂杆的轴向方向的两个方向上可相对转动，其中所述第二球腔体能够套入到相邻的所述臂杆的第二端上并与相邻的所述臂杆的第二端通过键连接以形成所述球销副。

优选地，所述第一球腔体或者所述第二球腔体上设有滑槽，所述滑槽的长度方向沿着所述臂杆的轴向方向设置，其中在所述第一球腔体上设有滑槽时所述销轴与所述第二球腔体螺纹连接或者过盈配合，在所述第二球腔体上设有滑槽时所述销轴与所述第一球腔体螺纹连接或者过盈配合。

优选地，每个所述球销副包括两个销轴，两个所述销轴分别依次穿过所述第一球腔体和所述第二球腔体，其中两个所述销轴对称设置在所述第一球腔体和所述第二球腔体的两端且两个所述销轴的轴线共线。

优选地，所述第二球腔体由至少两个球腔体部组成，其中至少两个所述球腔体部相互拼接形成所述第二球腔体。

优选地，所述第二球腔体内设有多个键槽，所述臂杆的第二端上设有多个凸出的键，多个所述键能够分别相应插入到多个所述键槽内；且在所述臂杆的第二端处还设有止挡部，所述第二球腔体和/或所述第一球腔体的端部设有止推面，所述止挡部设置在多个所述键的尾部以在所述臂杆的轴向方向上止挡住所述第二球腔体和/或所述第一球腔体的端部的所述止推面。

优选地，每组联动绳组中的多根所述联动绳的两端分别固定连接在与相对应的所述臂杆两端分别相连的两段所述臂杆上。

优选地，每组联动绳组包括至少三根所述联动绳，三根所述联动绳分别分布在相对应的所述臂杆的圆周上且互不干涉。

优选地，每个所述臂杆的两端分别设有第一凸缘，所述第一凸缘上设有多个第一孔洞和多个第二孔洞，所述球销副上设有第二凸缘，所述第二凸缘上设有多个第三孔洞，所述第一孔洞、所述第二孔洞和所述第三孔洞分别沿着所述臂杆的轴向方向设置，每根所述联动绳的第一端固定连接在与相对应的所述臂杆第一端相连的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘的所述第一孔洞内，第二端固定连接在与相对应的所述臂杆第二端相连的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘的所述第一孔洞内，每根所述联动绳的第一端至第二端之间依次穿过相对应的所述臂杆第一端的所述球销副上的所述第二凸缘的所述第三孔洞、相对应的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞、相对应的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞以及相对应的所述臂杆第二端的所述球销副上的所述第二凸缘的所述第三孔洞；进一步地，每根所述联动绳在相对应的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞与相对应的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞之间呈S形；更进一步地，每根所述联动绳还对应设有S形铜套，所述S形铜套套在相对应的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞与相对应的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞之间的所述联动绳上，且所述第二孔洞为台阶孔以固定所述S形铜套的两端。

优选地，每根所述联动绳的第一端与相对应的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞之间以及第二端与相对应的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞之间均是沿着所述臂杆的轴向设置；进一步地，所述第一孔洞上对应设置至少一个螺纹孔，所述螺纹孔与所述第一孔洞垂直设置以使得至少一个螺钉能够分别穿入到至少一个所述螺纹孔内以固定所述联动绳的第一端或第二端。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明公开的基于球销副的柔性机械臂采用模块化的方式，每相邻的两段臂杆通过球销副连接，各组联动绳组分别与两端分别连接有球销副的各段臂杆相对应，便于工程应用、联动效果稳定可靠，并实现等曲率弯曲联动；其中通过联动绳的联动作用结合球销副，使得联动绳实际作用圆盘直径接近臂杆的最大外径，在臂杆最大外径受约束时，该柔性机械臂的联动效果更好，精度更高；且每组联动绳组可以根据实际需求设置多根联动绳，实现联动绳的备份，提高臂杆的可靠性。另外，由于采用了模块化的方式，关节段的数量可以任意配置，通过重新设定每个关节段臂杆的长度等方式，使得该方案在实际工程应用设计时，更加方便灵活；而且其中柔性机械臂的组成零件种类数量也相比现有的技术方案大大减少，结构简单，臂杆组成更为简捷，减少了装配工作量，可靠性更高，便于小型化、轻量化设计，空间利用率高；另还极大程度上保留了臂杆的中心空间，用于穿行末端工具所需的电力电缆、信号电缆及光纤激光器所需的气管等，提高臂杆末端工具的多样性及其工作能力；而且电机利用率高，只需要采用电机对多根驱动绳进行驱动即可，每段臂杆所对应的联动绳根据驱动自动实现曲率弯曲联动，精度更高，可控性增强。

附图说明

图1a是现有技术中的基于齿轮传动的等曲率弯曲机械臂的剖面示意图；

图1b是现有技术中的基于齿轮传动的等曲率弯曲机械臂的侧面图；

图2是本发明优选实施例的柔性机械臂的其中一个端部的结构示意图；

图3是本发明优选实施例的柔性机械臂的中间段的结构示意图；

图4是本发明优选实施例的柔性机械臂的球销副的分解示意图；

图5是图4中的小半球的结构示意图；

图6是图4中的臂杆的结构示意图；

图7是图4中的销轴的结构示意图；

图8是本发明优选实施例的柔性机械臂的关节运动副的结构示意图；

图9是本发明优选实施例的柔性机械臂的“球面S”形联动绳的结构示意图；

图10是本发明优选实施例的柔性机械臂的“球面S”形联动绳装配后的剖面示意图；

图11是本发明优选实施例的柔性机械臂的“球面S”形联动绳的原理示意图。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。

如图2和图3，本发明优选实施例公开了一种基于球销副的柔性机械臂，包括多段臂杆10、多组联动绳组30和多根驱动绳40，多段臂杆10分别依次首尾相连，其中每相邻的两段臂杆10之间通过球销副20连接，各组联动绳组30分别与两端分别连接有球销副20的各段臂杆10相对应，每组联动绳组30包括三根联动绳，每组联动绳组30中的三根联动绳分别依次绕过相对应的臂杆10的第一端的球销副20、该相对应的臂杆10以及该相对应的臂杆10的第二端的球销副20以实现联动，每根联动绳在相对应的臂杆10上呈S形；多根驱动绳40分别依次穿过依次首尾相连的多段臂杆10以实现对多段臂杆10的驱动，多根驱动绳40的绳头41固定在其中一端的臂杆10上。

如图4，臂杆11和臂杆12是通过球销副21连接，球销副21包括第一球腔体210、第二球腔体220和销轴311、312，第一球腔体210固定连接在臂杆11的第一端，第二球腔体220由小半球211、212相互拼接而成，其中小半球211、212置于第一球腔体210内，销轴311、312分别依次穿过第一球腔体210和第二球腔体220以使得第一球腔体210和第二球腔体220在臂杆11、12的横截面的圆周方向上相对固定且在臂杆11、12的轴向方向上可相对移动，其中第二球腔体220能够套入到臂杆12的第二端上并与臂杆12的第二端通过键连接以形成球销副21。

结合图5和图6，第一球腔体210上设有螺纹孔2101，小半球211(212)上设有滑槽2111(2121)，滑槽2111(2121)的长度方向沿着臂杆11、12的轴向方向设置；结合图7，销轴311(312)上设有外螺纹3111(3121)和配合面3112(3122)，其中外螺纹3111(3121)分别与螺纹孔2101螺纹连接，配合面3112(3122)在滑槽2111(2121)内滑动。

小半球211(212)内设有多个键槽2112(2122)，臂杆11、12的第二端设有多个凸出的键411，多个键411能够分别相应地插入到多个键槽2112(2122)内以实现键连接，且在臂杆11、12的第二端还设有止挡部412，小半球211(212)的端部设有止推面2113(2123)，止挡部412设置在多个键411的尾部以在臂杆11、12的轴向方向上止挡住小半球211(212)的端部的止推面2113(2123)。

销轴311、312对称设置在第一球腔体210和第二球腔体220的两端且销轴311、312的轴线共线，也即第一球腔体210上设置的两个螺纹孔2101的轴线共线，小半球211、212上设置的键槽2112、2122对称设置在第二球腔体的两端。

球销副21的安装过程为：将小半球211、212置于臂杆11的第一球腔体210内，利用销轴311、312的外螺纹3111、3121与第一球腔体210的螺纹孔2101配合，此时销轴311、312的配合面3112、3122分别与小半球211、212的滑槽2111、2121组成滑动副，使其能再腰形滑槽内滑动；将臂杆12推入到小半球211、212内，使得臂杆12上的凸出的键411与小半球211、212内的键槽2112、2122实现键滑动配合，推至小半球211、212的止推面2113、2123与臂杆12的止挡部412接触，形成臂杆主体结构的一个单元。在一些实施例中，销轴311、312也可与第一球腔体210采用过盈配合的方式连接；在一些其他实施例中，滑槽也可以设置在第一球腔体210上，而在小半球211、212上相应设置螺纹孔，同样能够形成滑动副。

结合图8，臂杆12与小半球211、212通过键连接形成一个运动构件，该运动构件的小半球211、212的外球面与臂杆11的第一球腔体210的内球面配合形成球副，两个销轴311、312呈对称布置，轴线共线；销轴311、312的头部的外螺纹3111、3121与臂杆11上的第一球腔体210的螺纹连接，销轴311、312的配合面3112、3122分别与小半球211、212的滑槽2111、2121配合；总体形成球销副，该球销副具有图8所示中的绕X、Y轴的转动自由度，绕Z轴的转动自由度由销轴311、312约束；绕X轴转动时，以两个销轴311、312的轴线为回转轴线，绕Y轴转动时，两个销轴311、312分别在小半球211、212的滑槽2111、2121内滑动。

如图9所示，臂杆11和臂杆12之间通过球销副21连接，臂杆12和臂杆13之间通过球销副22连接，联动绳连接在臂杆11和臂杆13之间，依次绕过球销副21、臂杆12、球销副22以实现联动。本实施例中，联动绳为“球面S”形，由缆索011、S形铜套021、铜管031、032、螺钉041、042组成，结合图10，臂杆13上设有光孔13a，与光孔13a对应且垂直于光孔13a设置两个螺纹孔13b，球销副22的第一球腔体上设有限位孔13c，臂杆12上设有台阶孔12d，其中光孔13a、限位孔13c、台阶孔12d均沿着臂杆的轴向方向设置；为避免螺钉直接挤压线缆011，将铜管032套在缆索011上，将其由螺钉042穿入到螺纹孔13b固定在光孔13a内，再经由限位孔13c穿至台阶孔12d，在12d处套上S形铜套021，另一侧与此完全相同，S形铜套021和缆索011一同穿入到台阶孔12e，再经由限位孔11c，最后给线缆011的另一端提供一定预紧力后，套入铜管031并由螺钉041穿入到螺纹孔11b压紧固定。其中铜管031、032可以避免线缆011的两端被直接挤压，S形铜套021可以减小摩擦力。其中，在本实施例中，光孔13a、11a、台阶孔12d、12e分别设置在臂杆的凸缘100上，在臂杆的两端都分别设置凸缘100，每个凸缘100上均设有多个光孔和多个台阶孔，分别对应各根联动绳穿过或者固定；限位孔13c、11c分别设置在球销副的凸缘200上，球销副的凸缘200设置在第一球腔体的外表面处。另外，在一些其他实施例中，线缆011的两端也可以采用压头、八字形铝套或螺杆中部开孔的压头形式等固定形式来进行固定。在本实施例中，联动绳组30中的各根联动绳中均包含S形铜套，当然，在一些其他实施例中，联动绳组30中的各根联动绳即可包含S形铜套，也可不套有S形铜套，可以根据实际情况来进行配置。

在本实施例中，整个臂杆全部采用同一种“球面S”形联动绳实现联动；结合图11，下述对“球面S”形联动绳原理进行说明：

(1)坐标说明：臂杆11和臂杆12之间通过球销副21连接，臂杆12和臂杆13之间通过球销副22连接，其中球销副21的外球面(第一球腔体)与臂杆11为一个整体，球销副22的外球面(第一球腔体)与臂杆12为一个整体，图中O’和O”分别为两个关节的球心，以当前缆索所在的平面为YZ平面，X’与X”均为垂直纸面向外，分别建立坐标系O’-X’Y’Z’和O”-X”Y”Z”。

(2)图示参考点说明：A₁、B₄为缆索固定点；A₂、B₂为大球面外圆环限位孔中心；A₃、B₃为臂杆初始状态(所有转角为零，即臂杆为直线)时，缆索与外球面的切点；A₃’、B₃’为臂杆发生联动(转角不为零)时，缆索与外球面的切点；A₄、B₁为缆索台阶孔孔口中心。其中为使力学特性更为合理，联动精度更高，在本实施例中，联动绳A₁-A₄处与B₁-B₄对称，同时A₁-A₂与A₄-A₂以及B₁-B₂与B₄-B₂亦对称设置。

(3)单根“球面S”形联动绳的联动原理说明：假设臂杆12相对于惯性系静止，仅考虑在图示单根“球面S”形联动绳的作用下，臂杆11绕X’顺时针方向转动转角为α’，臂杆12绕X”逆时针方向转动转角为α”；

显然，在联动的过程中A₁A₂段缆索形状与长度均不变；受缆索张力的作用，A₃变为A₃’的过程中缆索A₃A₄段始终与臂杆11的大球面相切，即臂杆11转过α’时，A₁A₄段缆索长度的增加量为A₃A₃’对应弧长。同时，由于忽略缆索长度变化的前提下，A₄B₁段缆索形状与长度也不变。因此，B₁B₄段缆索长度的减小量与A₃A₃’对应弧长相等。

对B₁B₄段缆索进行分析可知，B₁B₂段缆索形状与长度均不变；受缆索张力的作用，B₃变为B₃’的过程中缆索B₃B₄段始终与臂杆12的大球面相切，即臂杆12转过α”时，B₁B₄段缆索长度的减小量为B₃B₃’对应弧长。

A₃A′₃＝B₃B′₃

其中，A₃A′₃＝α′R，B₃B′₃＝α″R。可得：

α′＝α″

(4)联动解耦：以臂杆11，关节21为例；当关节处的转动存在绕Y’的转动分量时，对A₁A₄段缆索进行分析可知：A₁A₂段缆索形状与长度不受影响；切点A₃’在球面上滑动时形状与长度也不受影响，故A₂A₄段缆索形状与长度也不受影响；即关节处绕Y’的转动分量不会影响到此例中绕X’轴转动的联动，实现转动的解耦。也即通过球销副组成的柔性机械臂关节与“球面S”形联动绳的结合实现了两个自由度解耦的等曲率联动。

(5)因为缆索在传动时只能承受拉力，故每两个关节之间需要至少3根“球面S”形联动绳联动以传递关节处的两个转动自由度。为使力学特性更加合理，本实施例中两个关节之间采用3根相隔120°的均匀分布的联动绳进行联动。在一些其他实施例中，联动绳也可以是3根以上，分布角度也不限，只需保证各根联动绳之间互不干涉即可。

综合上述，当以一定数量的小臂杆段组成一个整段大臂杆后，由电机组驱动的驱动绳经过每个臂杆大球面外圆环，穿至整体臂段的末端；由驱动绳绳头或其他结构实现固定连接；驱动绳数量至少为3根；当驱动绳另一端由活动部件拉动时，整体臂段产生运动；同时，由联动绳保证各小臂杆之间两个自由度上的等角度，实现臂杆构型可控，整体臂段避障、路径规划等功能。

本发明优选实施例的基于球销副的柔性机械臂具有以下优点：

(1)相较于技术方案一中缺点一，本方案结构更为紧凑。钢丝绳联动比齿轮联动在臂杆径向上占用的空间更小。

(2)与现有技术方案一缺点二相比，本技术方案能够实现各关节之间两个自由度的联动。臂杆运动规划更为灵活。此外，与齿轮传动相比较，由于齿轮传动的固有间隙的存在，使得联动精度受影响。而在绳驱机构中通过将臂段工作载荷换算到联动绳的载荷，设置合理的预紧力可以有效保证联动精度。

(3)针对现有技术方案二中缺点一，联动臂段内关节杆数量只能取4，或4的倍数。在本发明方案中，采用全模块化关节段，联动臂段内关节杆的数量可以自由配置。使得臂杆整体可以根据实际工况、路径规划所要求的关节转角更为灵活的进行设计。

(4)整个柔性臂采用球销副与球面s形联动绳组成，相较于现有技术方案2更为简洁。组成零件数量及种类减少，可靠性更好，成本更低。

(5)在现有技术方案二中，远程联动绳在联动过程中，由于俯仰、偏航角度会对远程联动绳的形状产生影响。由于远程联动绳与远程联动绳的软管存在相对运动，且两者之间存在间隙。因此，远程联动绳在联动过程中，会产生联动绳上的力的波动。降低联动效果。而在本方案中，将采取的“球面S”形联动绳相比于技术方案二的远程联动绳在联动运动过程中，不会产生任何的形状变化。此外，本发明方案中，模块化设计使得在运动过程中，各关节段的缆索及中心块对侧的缆索之间不会出现技术方案二中的偏载现象。因此等角度联动过程实现更为可靠平稳。

(6)针对现有技术方案二，其远程联动绳软管固定方式占据了部分关节段径向空间。在关节段内部，仍有四条软管穿行。并且由于联动过程中，远程联动绳软管形状会发生改变，因此需要更多的径向空间。对于较狭窄的操作空间情况下，由于柔性臂的末端通常带有执行工具或摄像头、LED等传感设备。而在现有技术方案二中远程联动绳，占据了原本用于电缆、光纤等通行的径向空间。

在本发明的方案中，在臂杆外径相同的前提下，“球面S”形联动绳与技术方案二远程联动绳相比较，径向空间仅需两倍软管外径。且在联动过程中，由于“球面S”形联动绳在其缆索拉力下，使得其始终紧贴在臂杆上，运动过程中其形状不会发生任何改变。因此为臂杆中电缆等的穿行留有更多的空间。

(7)在现有技术方案二中的“8”字型的不锈钢绳索在中心块的同侧需要两个固定点，使得中心块上的圆盘直径在设计时受到限制。并且为避免臂杆运动过程中十字块与臂杆端部的干涉，使得十字块的存在大大降低了臂杆整体径向空间的利用率。

而在本发明方案中，采用球销副替代十字块，在保留两个转动自由度的同时最大化径向空间利用率。更突显出柔性机械臂在狭小空间的运动能力。

(8)此外，本发明方案相比于现有技术方案二装配更为便捷。现有技术方案二中，小s联动绳的装配、预紧在转动关节处的十字块上，操作空间受到十字块与臂杆的限制，十分不便。而在本发明方案中，仅有一种球面s形联动绳，其装配、预紧方向为空间较为开阔的臂杆轴线方向，较为便利。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种基于球销副的柔性机械臂，其特征在于，包括多段臂杆、多组联动绳组和多根驱动绳，多段所述臂杆分别依次首尾相连，其中每相邻的两段所述臂杆之间通过球销副连接，各组所述联动绳组分别与两端分别连接有所述球销副的各段臂杆相对应，每组所述联动绳组包括多根联动绳，每组联动绳组中的多根所述联动绳分别依次绕过相对应的所述臂杆的第一端的所述球销副、该相对应的所述臂杆以及该相对应的所述臂杆的第二端的所述球销副以实现联动，每根所述联动绳在相对应的所述臂杆上呈S形；多根所述驱动绳分别依次穿过依次首尾相连的多段所述臂杆以实现对多段所述臂杆的驱动；

其中，每个所述臂杆的两端分别设有第一凸缘，所述第一凸缘上设有多个第一孔洞和多个第二孔洞，所述球销副上设有第二凸缘，所述第二凸缘上设有多个第三孔洞，所述第一孔洞、所述第二孔洞和所述第三孔洞分别沿着所述臂杆的轴向方向设置，每根所述联动绳的第一端固定连接在与相对应的所述臂杆第一端相连的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘的所述第一孔洞内，第二端固定连接在与相对应的所述臂杆第二端相连的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘的所述第一孔洞内，每根所述联动绳的第一端至第二端之间依次穿过相对应的所述臂杆第一端的所述球销副上的所述第二凸缘的所述第三孔洞、相对应的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞、相对应的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞以及相对应的所述臂杆第二端的所述球销副上的所述第二凸缘的所述第三孔洞。

2.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，所述球销副包括第一球腔体、第二球腔体和销轴，所述第一球腔体固定连接在所述臂杆的第一端，所述第二球腔体设置在所述第一球腔体内，所述销轴依次穿过所述第一球腔体和所述第二球腔体以使得所述第一球腔体和所述第二球腔体在绕所述臂杆的轴向方向上的转动自由度被约束且在垂直于所述臂杆的轴向方向的两个方向上可相对转动，其中所述第二球腔体能够套入到相邻的所述臂杆的第二端上并与相邻的所述臂杆的第二端通过键连接以形成所述球销副。

3.根据权利要求2所述的柔性机械臂，其特征在于，所述第一球腔体或者所述第二球腔体上设有滑槽，所述滑槽的长度方向沿着所述臂杆的轴向方向设置，其中在所述第一球腔体上设有滑槽时所述销轴与所述第二球腔体螺纹连接或者过盈配合，在所述第二球腔体上设有滑槽时所述销轴与所述第一球腔体螺纹连接或者过盈配合。

4.根据权利要求2所述的柔性机械臂，其特征在于，每个所述球销副包括两个销轴，两个所述销轴分别依次穿过所述第一球腔体和所述第二球腔体，其中两个所述销轴对称设置在所述第一球腔体和所述第二球腔体的两端且两个所述销轴的轴线共线。

5.根据权利要求2所述的柔性机械臂，其特征在于，所述第二球腔体由至少两个球腔体部组成，其中至少两个所述球腔体部相互拼接形成所述第二球腔体。

6.根据权利要求2所述的柔性机械臂，其特征在于，所述第二球腔体内设有多个键槽，所述臂杆的第二端上设有多个凸出的键，多个所述键能够分别相应插入到多个所述键槽内；且在所述臂杆的第二端处还设有止挡部，所述第二球腔体和/或所述第一球腔体的端部设有止推面，所述止挡部设置在多个所述键的尾部以在所述臂杆的轴向方向上止挡住所述第二球腔体和/或所述第一球腔体的端部的所述止推面。

7.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，每组联动绳组中的多根所述联动绳的两端分别固定连接在与相对应的所述臂杆两端分别相连的两段所述臂杆上。

8.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，每组联动绳组包括至少三根所述联动绳，三根所述联动绳分别分布在相对应的所述臂杆的圆周上且互不干涉。

9.根据权利要求1所述的柔性机械臂，其特征在于，每根所述联动绳在相对应的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞与相对应的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞之间呈S形。

10.根据权利要求9所述的柔性机械臂，其特征在于，每根所述联动绳还对应设有S形铜套，所述S形铜套套在相对应的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞与相对应的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞之间的所述联动绳上，且所述第二孔洞为台阶孔以固定所述S形铜套的两端。

11.根据权利要求9所述的柔性机械臂，其特征在于，每根所述联动绳的第一端与相对应的所述臂杆的第一端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞之间以及第二端与相对应的所述臂杆的第二端的所述第一凸缘上的所述第二孔洞之间均是沿着所述臂杆的轴向设置。

12.根据权利要求9所述的柔性机械臂，其特征在于，所述第一孔洞上对应设置至少一个螺纹孔，所述螺纹孔与所述第一孔洞垂直设置以使得至少一个螺钉能够分别穿入到至少一个所述螺纹孔内以固定所述联动绳的第一端或第二端。

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