CN110539296A - 机械臂组件 - Google Patents

Abstract

一种机械臂组件包括机械臂，其包括连结件，可与连结件一起操作的控制绳索，以及附接部分，控制绳索至少部分地延伸穿过附接部分。机械臂组件还包括致动器组，其附接到机械臂的附接部分或邻近机械臂的附接部分定位，致动器组包括致动器，致动器可与控制绳索一起操作并且包括限定枢转轴线的马达，马达被构造为围绕枢转轴线移动以使控制绳索移位。

Description

机械臂组件

技术领域

本主题大体涉及机械臂的附接组件，机械臂组件的致动器组，以及包括机械臂和致动器组的机械臂组件。

背景技术

机械臂组件在各个行业中是有用的，用于在例如远程位置，危险位置等处执行操作。至少某些机械臂组件包括机械臂，机械臂由在相应接头处连接在一起的多个连结件形成。另外，多个控制线可以延伸穿过机械臂，每个线终止于单独的连结件，用于相对于后相邻连结件移动这种连结件。控制线可以联接到机械臂组件的基部内的一个或多个马达，使得机械臂组件可以通过增加和/或减小多个控制线上的张力来控制机械臂的运动。

具体地，机械臂组件通常包括线性马达，用于联接到机械臂的每个控制线以增加或减小控制线上的张力。例如，控制线可以在一端包括压接部(crimp)，并且线性马达可以包括可以联接到压接部的臂。然后，臂可以通过线性马达延伸，或者通过线性马达缩回，以增加或减小控制线上的张力。

然而，利用这种构造，每个线性马达的臂必须手动地联接到每个控制线(或者更确切地说，联接到每个控制线的压接部)，并且通常还需要一个或多个工具来进行这种连接。因此，能够将机械臂连接到基部而不需要多个工具来进行这种连接的机械臂组件将是有用的。此外，能够将机械臂连接到基部同时最小化必须进行的连接量的机械臂组件也是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本发明来学习。

在本公开的一个示例性方面，提供了一种机械臂组件。机械臂组件包括机械臂和致动器组，机械臂包括连结件，可与连结件一起操作的控制绳索，以及附接部分，控制绳索至少部分地延伸穿过附接部分，致动器组附接到机械臂的附接部分或邻近机械臂的附接部分定位，致动器组包括致动器，致动器可与控制绳索一起操作并且包括限定枢转轴线的马达，该马达构造成绕枢转轴线移动以使控制绳索移位。

在某些示例性实施例中，致动器还包括可与控制绳索一起操作的致动器臂，其中马达构造成使致动器臂绕枢转轴线旋转，使得致动器臂使控制绳索移位。

例如，在某些示例性实施例中，致动器的致动器臂包括延伸部和接口构件，其中延伸部在第一端和第二端之间延伸，其中延伸部的第一端联接到马达，并且延伸部的第二端联接到接口构件，其中接口构件构造成接触控制绳索。

例如，在某些示例性实施例中，致动器的致动器臂构造成使控制绳索从基线位置移动到移位位置，其中控制绳索当处于基线位置时在基本线性方向上延伸，并且其中致动器的致动器臂构造成当使控制绳索移动到移位位置时在垂直于基本线性方向的方向上使控制绳索的至少一部分移动。

例如，在某些示例性实施例中，机械臂还包括第一固定辊和第二固定辊，第一固定辊和第二固定辊中的每个可与控制绳索一起操作，并且其中致动器臂可操作以在第一固定辊和第二个固定辊之间的位置处使控制绳索移位。

在某些示例性实施例中，机械臂还包括张力释放件，其中控制绳索附接到张力释放件。

例如，在某些示例性实施例中，张力释放件包括触发器，当控制绳索上的张力超过预定阈值时，该触发器可操作以减小控制绳索上的张力。

例如，在某些示例性实施例中，触发器被构造为磁性连接件，机械熔断器，或两者。

例如，在某些示例性实施例中，张力释放件包括辊和偏置构件并且限定张力释放轴线，其中控制绳索附接到辊，并且其中偏置构件在绕张力释放轴线的第一周向方向上使辊偏置。

例如，在某些示例性实施例中，控制绳索通过致动器的移位使辊在绕张力释放轴线的第二周向方向上移动，并且其中第二周向方向与第一周向方向相反。

例如，在某些示例性实施例中，张力释放件的辊包括特征，其中张力释放件还包括触发器，该触发器构造成当辊在第二周向方向上移动时接合辊的特征，并且其中当控制绳索上的张力高于预定阈值时，辊的特征被构造为克服触发器。

在某些示例性实施例中，机械臂的连结件是多个连结件中的第一连结件，其中机械臂的控制绳索是机械臂的多个控制绳索中的第一控制绳索，其中多个控制绳索中的每个控制绳索至少部分地延伸穿过机械臂的附接部分并且可与机械臂的多个连结件中的至少一个连结件一起操作，其中致动器组的致动器是多个致动器中的第一致动器，并且其中多个致动器中的每个致动器包括马达，马达被构造为围绕其相应的枢转轴线移动以使多个控制绳索中的一个控制绳索移位。

在本公开的另一示例性方面，提供了一种用于机械臂组件的机械臂。机械臂包括：顺序布置的多个连结件；多个控制绳索，其可与多个连结件一起操作，多个控制绳索包括第一控制绳索；和附接部分，其包括张力释放件，第一控制绳索至少部分地延伸穿过附接部分并联接到张力释放件，张力释放件包括触发器，当第一控制绳索上的张力超过预定阈值时，触发器可操作以减小第一控制绳索上的张力。

在某些示例性实施例中，张力释放件包括辊和偏置构件并且限定张力释放轴线，其中控制绳索附接到辊，并且其中偏置构件在绕张力释放轴线的第一周向方向上使辊偏置。

例如，在某些示例性实施例中，控制绳索的移位使辊在围绕张力释放轴线的第二周向方向上移动，其中第二周向方向与第一周向方向相反，其中张力释放件的辊包括特征，并且其中张力释放件还包括触发器，该触发器构造成当辊在第二周向方向上移动时接合辊的特征。

例如，在某些示例性实施例中，辊的特征被构造为当控制绳索上的张力高于预定阈值时克服触发器。

在某些示例性实施例中，触发器被构造为磁性连接件，机械熔断器，或两者。

在本公开的另一示例性方面，提供了一种用于机械臂组件的致动器组。机械臂组件还包括机械臂，其具有顺序布置的多个连结件，可与多个连结件一起操作的多个控制绳索，以及多个控制绳索延伸穿过的附接部分。致动器组包括包括多个致动器的附接部分，多个致动器包括第一致动器，当致动器组的附接部分联接到机械臂组件的附接部分或者邻近机械臂组件的附接部分定位时，第一致动器可与控制绳索一起操作，第一致动器具有限定枢转轴线的马达，并且可操作以绕其枢转轴线移动，以使多个控制绳索中的一个控制绳索移位。

在某些示例性实施例中，第一致动器包括可通过马达围绕马达的枢转轴线移动的致动器臂，其中第一致动器的致动器臂包括延伸部和接口构件，其中延伸部在第一端和第二端之间延伸，其中延伸部的第一端联接到马达，延伸部的第二端联接到接口构件，其中接口构件构造成接触控制绳。

在某些示例性实施例中，马达是旋转马达。

参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本发明的这些和其他特征，方面和优点。包含在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明

在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其参考附图，其中：

图1是根据本公开的示例性实施例的机械臂组件的示意性横截面图。

图2是根据本公开的示例性实施例的机械臂的附接部分和致动器组的近视示意图。

图3是根据本公开的示例性实施例的致动器组的致动器和机械臂的附接部分的示意图。

图4是图3的致动器组的示例性致动器和机械臂的附接部分的另一示意图。

图5是根据本公开另一示例性实施例的致动器组的致动器和机械臂的附接部分的示意图。

图6是图5的致动器组的示例性致动器和机械臂的附接部分的另一示意图。

图7是根据本公开的又一示例性实施例的致动器组的致动器和机械臂的附接部分的示意图。

图8是图7的致动器组的示例性致动器和机械臂的附接部分的另一示意图。

图9是根据本公开的实施例的机械臂的附接部分的张力释放的近视立体示意图。

图10是图9的示例性张力释放的另一近视立体示意图。

图11是根据本公开另一示例性实施例的机械臂的附接部分的张力释放的示意图。

图12是根据本公开的又一示例性实施例的机械臂的附接部分的张力释放的示意图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和说明书中的相同或类似的标记已用于指代本发明的相同或相似的部分。

如本文所使用的，术语“第一”，“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。

术语“前”和“后”是指部件或系统内的相对位置，并且指的是部件或系统的正常操作姿态。例如，关于机械臂，前指的是更靠近机械臂的远端的位置，而后指的是更靠近机械臂的根端的位置。

术语“联接”，“固定”，“附接”等等指的是直接联接，固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接，固定或附接，除非本文另有规定。

除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”，“一种”和“该”包括复数指代。

在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言用于修饰任何可允许变化的定量表示，而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语(例如“约”，“大约”和“基本”)修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或者用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指的是在10％的范围内。

这里和整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这些范围被识别并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有说明。例如，本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合。

现在参考附图，其中相同的数字表示贯穿附图的相同元件，图1是根据本公开的示例性实施例的机械臂组件100的示意图。所示的示例性机械臂组件100通常包括基部102，机械臂104和实用构件106。基部102通常包括致动器组108和控制器110。控制器110可操作地联接到致动器组108，用于控制机械臂组件100的操作。另外，控制器110可以可操作地联接到实用构件106和/或附接到或嵌入机械臂104和/或实用构件106中的一个或多个传感器(未示出)。此外，机械臂104大致在根端112和远端114之间延伸。如下面将更详细说明的，机械臂104包括在根端112处的附接部分116，附接部分116(对于所示实施例)附接到基部102的致动器组108。另外，机械臂104包括在远端114处的实用构件106。

此外，所示的示例性机械臂组件100的机械臂104通常由多个连结件118和多个接头120形成，其中多个连结件118顺序地布置并且通过多个接头120可移动地彼此联接。对于所描绘的实施例，多个连结件118的第一连结件118A联接到机械臂104的附接部分116。

现在还参考图2，提供了机械臂104的附接部分116的近视示意图，该附接部分116定位在图1的示例性机械臂组件100的基部102的致动器组108上方。应当理解，机械臂104通常包括可与机械臂104的多个连结件118中的至少一个连结件118一起操作的控制绳索122，其中控制绳索122至少部分地延伸穿过附接部分116。此外，基部102的致动器组108附接到机械臂104的附接部分116或邻近机械臂104的附接部分116定位，其中致动器组108包括致动器124。更具体地，对于所示实施例，控制绳索122是机械臂104的多个控制绳索122的第一控制绳索122A，并且致动器124是致动器组108的多个致动器124的第一致动器124A。更具体地，又，对于所描绘的实施例，致动器组108包括用于机械臂104的多个控制绳索122中的每一个的专用致动器124(即，用于所示的九个控制绳索122的九个致动器124)。

应当理解，如本文所使用的，关于控制绳索122和连结件118的术语“可操作”是指控制绳索122能够控制连结件118的运动的某些方面。例如，控制绳索122可以联接到连结件118，使得它可以通过增加或减小其张力而使连结件118相对于后相邻连结件118移动。此外，应当理解，如本文所使用的，关于致动器组108和附接部分116的术语“邻近…定位”是指致动器组108和附接部分116足够接近，使得致动器组108的一个或多个致动器124可以与延伸穿过附接部分116的控制绳索122物理接触或以其他方式物理交互。

仍然参照所示的实施例，控制绳索122每个包括固定地联接在附接部分116内的第一端126，每个控制绳索122延伸穿过附接部分116的支架128到达机械臂104的多个连结件118的第一连结件118A。从那里，每个控制绳索122延伸穿过多个连结件118中的一个或多个连结件118(如由以虚线描绘的延伸穿过第一连结件118A的控制绳索122所示)。致动器124可以增加或减小每个控制绳索122上的张力，如下面将更详细地解释的，以控制机械臂104的多个连结件118的操作。

然而，应当理解，尽管为所描绘的实施例提供了九个单独的控制绳索122和致动器124，但是在其他示例性实施例中，可以包括任何其他合适数量的控制绳索122和致动器124。例如，在其他实施例中，机械臂104可以包括两(2)和两千(2,000)个之间的控制绳122(或更多)，并且致动器组108可以类似地包括两(2)个和两千(2,000)个之间的致动器124(或更多)。另外，尽管致动器组108内的多个致动器124以交错方式布置，但是在其他实施例中，多个致动器可以以任何其他合适的方式布置。

具体参考图3和图4，描绘了根据本公开的示例性实施例的机械臂104的控制绳索122和致动器组108的致动器124的侧视示意图。图3和图4中描绘的示例性机械臂104和致动器组108可以以与上面参照图1和图2描述的示例性机械臂104和致动器组108基本相同的方式构造。因此，控制绳索122可以是所示的多个控制绳索122中的一个，并且致动器124可以是所示的多个致动器124中的一个。然而，在其他实施例中，图3和图4的机械臂104和致动器124可以以任何其他合适的方式构造。

以这种方式，应当理解，机械臂104还包括连结件118(例如第一连结件118A)，和附接部分116，其中控制绳索122至少部分地穿过其延伸。此外，对于图3和4的实施例，示例性致动器124包括马达128和致动器臂130，马达128限定枢转轴线132。致动器臂130可与机械臂104的控制绳索122一起操作，并且更具体地，马达128构造成使致动器臂130绕马达128的枢转轴线132移动以使机械臂104的控制绳索122移位。简而言之，应当理解，致动器组108附接到机械臂104的附接部分116或邻近机械臂104的附接部分116定位。更具体地，对于所描绘的实施例，致动器组108附接到机械臂104的附接部分116。

仍然参照图3和图4的实施例，如所提到的，致动器124的马达128构造成通过使控制臂130相对于马达128的枢转轴线132在第一周向方向C1上旋转而使致动器臂130移动以使机械臂的控制绳索122移位。致动器臂130在第一周向方向C1上的这种运动在图4中示出。值得注意的是，马达128还可以构造成将控制臂130保持在相对于枢转轴线132的特定周向位置和/或使控制臂130在第二周向方向C2(与第一周向方向C1相反)上移动以减小控制绳索122的移位(即，从图4所示的位置返回到图3所示的位置，或其间的任何位置)。以这种方式，应当理解，对于所示的实施例，马达128被构造为旋转马达。然而，在其他实施例中，可以使用任何其他合适的马达或马达组件来以本文所述的方式使致动器臂130枢转。

更具体地，对于所描绘的实施例，致动器124的致动器臂130构造成使控制绳索122从基线位置(如图3所示)移动到移位位置(如图4所示)。当处于基线位置时，控制绳索122在基本线性的方向上延伸穿过附接部分116。致动器臂130构造成当使控制绳索122移动到移位位置时至少部分地在垂直于基本线性方向的方向上移动控制绳索122的至少一部分。以这种方式，可以理解的是，通过利用马达128使致动器臂130在第一周向方向C1上旋转来使控制绳索122从基线位置(图3)移动到移位位置(图4)可以有效地相对于第一连结件118拉动控制绳索122，如图4中的箭头134所示。因此，这可以增加控制绳索122的张力，以便以期望的方式控制机械臂104的多个连结件118中的一个或多个。

当然，应当理解，图4中描绘的基线位置是所示的致动器臂130和控制绳索122的一个示例性“移位”位置。在其他示例性实施例中，致动器124可操作以将控制绳索122移位到任何其他合适数量的“移位”位置，以为所示的由示例性控制绳索122控制的多个连结件118的特定连结件118提供相对精确的控制选项。

对于所描绘的特定实施例，还应当理解，致动器124的致动器臂130通常包括延伸部136和用于执行这种功能的接口构件。如图所示，示例性延伸部136在第一端和第二端(未标记)之间延伸。延伸部136的第一端联接到马达128，延伸部136的第二端联接到接口构件。对于所示的实施例，接口构件被构造为致动器辊138，其中延伸部136可旋转地联接到其上。致动器辊138又可与控制绳索122一起操作。当马达128绕枢转轴线132移动致动器臂130时，辊138可以绕延伸部136的第二端旋转，以减少否则可能在致动器臂130和控制绳索122之间产生的摩擦量。尽管未示出，但是辊138可包括用于接收控制绳索122的凹槽或其他凹口。

然而，应当理解，所示的示例性致动器124仅作为示例提供。在其他示例性实施例中，可以使用任何其他合适的致动器124。例如，在其他实施例中，致动器臂130可以具有任何其他合适的构造，用于与控制绳索122交互。例如，在其他实施例中，接口构件可以不被构造为致动器辊138，而是可以被构造为例如附接到致动器臂130的延伸部136或者集成到致动器臂130的延伸部136的相对光滑的杆或弯曲表面。

此外，在其他示例性实施例中，可以提供任何其他合适的机械臂104，尤其是机械臂104的附接部分116。例如，现在参见图5和图6，描绘了根据本公开另一示例性实施例的机械臂104的控制绳索122和致动器组108的致动器124的侧视示意图。图5和图6中描绘的示例性机械臂104和致动器组108可以以与上面参照图3和图4描述的示例性机械臂104和致动器组108基本相同的方式构造。以这种方式，应当理解，机械臂104另外包括连结件118(例如第一连结件118A)，和附接部分116，其中控制绳索122至少部分地穿过其延伸。此外，对于所示的实施例，致动器组108包括马达128和致动器臂130，其中马达128限定枢转轴线132。致动器臂130可与机械臂104的控制绳索122一起操作，更具体地，马达128构造成使致动器臂130绕马达128的枢转轴线132(例如，在绕枢转轴线132的第一周向方向C1上)移动以使机械臂104的控制绳索122移位。

然而，对于所描绘的实施例，机械臂组件100的机械臂104的附接部分116还包括结构，或者说固定特征，以对于致动器臂130的给定角运动增加控制绳索122的位移。更具体地，对于所描绘的实施例，机械臂104还包括可与控制绳索122一起操作的固定辊，致动器组108的致动器臂130构造成使控制绳索122相对于固定辊移动。更具体地，对于所示的实施例，固定辊是第一固定辊140，机械臂104还包括第二固定辊142。对于所示的实施例，致动器臂130构造成使控制绳索122在第一固定辊140和第二固定辊142之间的位置处移位。更具体地，对于所示的实施例，致动器臂130的辊138构造成通过第一固定辊140和第二固定辊142围绕马达128的枢转轴线132延伸，如指示第一周向方向C1的箭头所示。对于致动器124的致动器臂130围绕马达128的枢转轴线132的给定角运动，这可以产生增加的控制绳索122的移动量。

值得注意的是，对于所示的实施例，第一固定辊140和第二固定辊142中的每一个被构造为分别围绕它们各自的本地轴线144,146旋转。以这种方式，可以理解的是，第一固定辊140和第二固定辊142可旋转地安装在机械臂104的附接部分116内。然而，在其他示例性实施例中，第一固定辊140和第二固定辊142中的一个或两个可以固定地安装在机械臂104的附接部分116内。利用这样的示例性实施例，第一固定辊140或第二固定辊142可以限定减小的半径，使得较小的表面积接触控制绳索122，以减少操作期间控制绳索122上的摩擦阻力。

此外，在其他示例性实施例中，可以提供任何其他合适的固定特征，用于增加控制绳索122对于致动器臂130的给定角运动的移动。例如，在其他实施例中，机械臂104的附接部分116可以仅包括第一固定辊140或第二固定辊142中的一个。附加地或替代地，其他合适的控制绳索接口可以包括在机械臂104的附接部分116内，代替第一固定辊140或第二固定辊142中的一个或两个，以提供类似的功能。控制绳索接口可以具有用于执行上述功能的任何其他合适的形状或构造。例如，在其他实施例中，这些控制绳索接口中的一个或两个可以被构造为相对光滑的表面，防止控制绳索122相对于致动器124的致动器臂130移位，作为相对平滑的杆等。

此外，应当理解，对于所示实施例，控制绳索122的第一端126固定地附接在机械臂104的附接部分116内。然而，在其他实施例中，控制绳索122可以以允许例如在机械臂组件100的机械臂104过载的情况下紧急释放控制绳索122上的张力的方式安装。

例如，现在参见图7和8，描绘了根据本公开另一示例性实施例的机械臂104的控制绳索122和致动器组108的致动器124的侧视示意图。图7和图8中描绘的示例性机械臂104和致动器组108可以以与上面参照图5和图6描述的示例性机械臂104和致动器组108基本相同的方式构造。以这种方式，应当理解，机械臂104还包括连结件118(例如第一连结件118A)，和附接部分116，其中控制绳索122至少部分地穿过其延伸。此外，致动器组108包括具有马达128和致动器臂130的致动器124，马达128限定枢转轴线132。致动器臂130可与机械臂104的控制绳索122一起操作，并且更具体地，马达128构造成使致动器臂130围绕马达128的枢转轴线132移动以使机械臂104的控制绳索122移位。

然而，对于图7和8的实施例，机械臂104还包括定位在机械臂104的附接部分116内的张力释放件148，其中控制绳索122附接到张力释放件148。值得注意的是，对于所描绘的实施例，致动器组108的致动器124可与控制绳索122一起在机械臂104的第一连结件118A和机械臂104的张力释放件148之间的位置处操作。例如，在至少某些示例性实施例中，控制绳索122的第一端126(未标记)可以附接到张力释放件148。然而，在其他示例性实施例中，张力释放件148可替代地定位在第一连结件118A和致动器124可与控制绳索122一起操作的位置之间。

对于所描绘的实施例，张力释放件148通常包括主辊150和偏置构件152，并且进一步大致限定张力释放轴线154。偏置构件152在围绕张力释放轴线154的第一周向方向C'1上偏压主辊150，对于图7和8中所示的实施例，该第一周向方向C'1是逆时针方向。值得注意的是，图7描绘了机械臂104的控制绳索122定位在基线位置。当致动器124的致动器臂130没有使控制绳索122移位和/或没有致动器124时，偏置构件152可以将控制绳索122保持在基线位置。另外，图8描绘了处于起始位置的控制绳索122。在起始位置，致动器组108的致动器124已使控制绳索122移位最小量，克服了张力释放件148的偏置构件152的偏置力，而没有相对于多个连结件118大量移动控制绳索122。更具体地，应当理解，当控制绳索移动到起始位置时，控制绳索122通过致动器124的致动器臂130的移位使主辊150在绕张力释放轴线154的第二周向方向C'2上移动，其中第二周向方向C'2与第一周向方向C'1相反，并且更具体地对于示出的示例性视图和实施例是顺时针方向。

如还示出的，对于所示的实施例，张力释放件148的主辊150包括特征156，并且张力释放件148还包括触发器158，触发器158构造成当主辊150在第一周向方向C'1上移动时，更具体地说，当控制绳索122从基线位置移动到起始位置(并且经过起始位置到接合位置；参见例如图4，5，6)时接合主辊150的特征156。以这种方式，应当理解，当控制绳索122上的张力超过预定阈值时，触发器158可操作以减小控制绳索122上的张力。

更具体地，对于所示的实施例，触发器158包括触发器基部160，轴162和触发器辊164。触发器辊164可旋转地联接到轴162的远端，并且基部160包括触发器偏置构件166，触发器偏置构件166构造成将轴162和触发器辊164按压到张力释放件148的主辊150中。对于所描绘的实施例，触发器偏置构件166被构造为弹簧。然而，在其他实施例中，触发器偏置构件166可以附加地或替代地是任何合适的液压，气动或其他压力源，用于为触发器158产生期望的偏置力。

此外，对于所示的实施例，张力释放件148的主辊150的特征156是主辊150上的突起，并且触发器158与突起产生摩擦，以防止或阻止张力释放件148的主辊150在主辊150的第二周向方向C'2上的旋转，更具体地，经过触发器158的突起的旋转。然而，在由控制绳索122控制的机械臂104的连结件118暴露于超过其设计能力(或一些其他预定值)的力的情况下，控制绳索122上的张力可能超过预定阈值。利用所描绘的构造，主辊150的特征156构造成在控制绳索122上的张力高于该预定阈值时克服触发器158的偏置力。在某些实施例中，该力可能是由于在机械臂104延伸穿过的环境中接触静止物体，机械臂104在其中延伸的环境内的部件的故障等。

现在参考图9和10，将更详细地描述张力释放件148的功能。图9和10描绘了根据本发明的张力释放件148的立体图。更具体地，图9和10的示例性张力释放件148以与上面参照图7和8描述的示例性张力释放件148基本相同的方式构造。

如图所示，除了主辊150之外，张力释放件148包括轴168。轴168装配有偏置构件152，对于所示的实施例，偏置构件152是弹簧。然而，在其他实施例中，可以使用任何其他合适的偏置构件152。例如，在其他实施例中，偏置构件152可以是合适的气动，液压或其他偏置构件152中的任何一个。偏置构件152构造成在第二周向方向C'2上在轴168以及主辊150上施加偏置周向力。由于例如致动器124的致动器臂130和/或机械臂104的多个连结件118中的一个或多个上的载荷而在控制绳索122上的张力在控制绳索122上产生张力，这又在第一周向方向C'1上在张力释放件148的主辊150上施加工作周向力。工作周向力抵抗偏置周向力。另外，主辊150上的特征156(对于所示实施例是突起)对于张力释放件148的主辊150在第一周向方向C'1上提供额外的阻力。然而，当控制绳索122上的张力(由箭头170指示)超过预定阈值时-基于由触发器158和主辊150的特征156提供的阻力以及来自偏置构件152的偏置力确定的预定阈值-张力释放件148的主辊150上的特征156移动经过触发器158。主辊150的特征156经过触发器158的运动允许主辊150在第一周向方向C'1上旋转，这可以为控制绳索122提供额外的松弛，从而减小控制绳索122上的张力。

然而，应当理解，在其他示例性实施例中，张力释放件148可以具有任何其他合适的构造。例如，在其他示例性实施例中，张力释放件148的偏置构件152可以用作触发器158，使得控制绳索122上的张力仅需要超过由偏置构件152施加的偏置力，以增加提供给控制绳索122的松弛量，这因此可以减小控制绳索122上的张力量。另外，简要地参考图11和12，每个提供根据本公开的张力释放件148的另外的示例性实施例，在其他实施例中，张力释放件148的触发器158通常可以被构造为连接件，该连接件被构造为在预定的张力阈值下断开。具体地，参见图11，张力释放件148包括联接到控制绳索122的第一端126的第一构件172和固定在机械臂104的附接部分116内的适当位置的第二构件174。第一构件172和第二构件174一起形成张力释放件148的触发器158。更具体地，对于所描绘的实施例，触发器158被构造为机械熔断器176，并且第一构件172通过机械熔断器176联接到第二构件174。机械熔断器176被构造为当控制绳索122上的张力超过预定阈值时失效。

类似地，参照图12，张力释放件148还包括联接到控制绳索122的第一构件172和固定在机械臂104的附接部分116内的位置中的第二构件174，并且第一构件172和第二构件174一起形成触发器158。然而，对于图12的实施例，由张力释放件148的第一构件172和第二构件174形成的触发器158被构造为磁性附接件178。更具体地，第一构件172通过磁性附接件178联接到第二构件174。例如，第一构件172包括第一磁性或铁磁性材料180，第二构件174类似地包括第二磁性或铁磁性材料182。第一磁性或铁磁性材料180被构造为与第二磁性或铁磁性材料182交互。具体地，对于所示实施例，第一构件172的第一材料180包括第一磁体，第二构件174的第二材料182包括铁磁性材料。当控制绳索122上的张力超过预定阈值时，克服了第一和第二材料180,182之间的磁力，松弛被给予控制绳索122，并且控制绳索122的张力减小。

然而，应当理解，在其他示例性实施例中，可以使用任何其他合适的触发器158和/或张力释放件148。另外，包括根据本公开的一个或多个实施例的张力释放件可以降低控制绳索或机械臂组件的其他部件由于过载力而被损坏的风险。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例意图在权利要求的范围内。

本发明的各种特征，方面和优点也可以体现在以下条项中描述的各种技术方案中，这些方案可以以任何组合方式组合：

1.一种机械臂组件，其特征在于，包括：

机械臂，所述机械臂包括连结件、能够与所述连结件一起操作的控制绳索，以及附接部分，所述控制绳索至少部分地延伸穿过所述附接部分；和

致动器组，所述致动器组附接到所述机械臂的所述附接部分或邻近所述机械臂的所述附接部分定位，所述致动器组包括致动器，所述致动器能够与所述控制绳索一起操作并且包括限定枢转轴线的马达，所述马达被构造成围绕所述枢转轴线移动，以使所述控制绳索移位。

2.根据条项1所述的机械臂组件，其特征在于，其中所述致动器进一步包括能够与所述控制绳索一起操作的致动器臂，其中所述马达被构造成使所述致动器臂绕所述枢转轴线旋转，使得所述致动器臂使所述控制绳索移位。

3.根据条项2所述的机械臂组件，其特征在于，其中所述致动器的所述致动器臂包括延伸部和接口构件，其中所述延伸部在第一端和第二端之间延伸，其中所述延伸部的所述第一端联接到所述马达，所述延伸部的所述第二端联接到所述接口构件，其中所述接口构件被构造成接触所述控制绳索。

4.根据条项2所述的机械臂组件，其特征在于，其中所述致动器的所述致动器臂被构造成使所述控制绳索从基线位置移动到移位位置，其中所述控制绳索当处于所述基线位置时，在大致线性方向上延伸，并且其中，所述致动器的所述致动器臂被构造成当使所述控制绳索移动到移位位置时，在垂直于所述大致线性方向的方向上使所述控制绳索的至少一部分移动。

5.根据条项2所述的机械臂组件，其特征在于，其中，所述机械臂进一步包括第一固定辊和第二固定辊，所述第一固定辊和所述第二固定辊中的每一个能够与所述控制绳索一起操作，并且其中所述致动器臂能够操作，以在所述第一固定辊和所述第二固定辊之间的位置处使所述控制绳索移位。

6.根据条项1所述的机械臂组件，其特征在于，其中，所述机械臂进一步包括张力释放件，其中所述控制绳索附接到所述张力释放件。

7.根据条项6所述的机械臂组件，其特征在于，其中，所述张力释放件包括触发器，当所述控制绳索上的张力超过预定阈值时，所述触发器能够操作，以减小所述控制绳索上的所述张力。

8.根据条项7所述的机械臂组件，其特征在于，其中，所述触发器被构造为磁性连接件，机械熔断器，或两者。

9.根据条项6所述的机械臂组件，其特征在于，其中所述张力释放件包括辊和偏置构件，并且限定张力释放轴线，其中所述控制绳索附接到所述辊，并且其中所述偏置构件在绕所述张力释放轴线的第一周向方向上使所述辊偏置。

10.根据条项9所述的机械臂组件，其特征在于，其中，所述控制绳索通过所述致动器的移位使所述辊在绕所述张力释放轴线的第二周向方向上移动，并且其中所述第二周向方向与所述第一周向方向相反。

11.根据条项10所述的机械臂组件，其特征在于，其中所述张力释放件的所述辊包括特征，其中所述张力释放件进一步包括触发器，所述触发器被构造成当所述辊在所述第二周向方向上移动时，接合所述辊的所述特征，并且其中当所述控制绳上的张力超过所述预定阈值时，所述辊的所述特征被构造为克服所述触发器。

12.根据条项1所述的机械臂组件，其特征在于，其中所述机械臂的所述连结件是多个连结件中的第一连结件，其中所述机械臂的所述控制绳索是所述机械臂的多个控制绳索中的第一控制绳索，其中所述多个控制绳索中的每一个控制绳索至少部分地延伸穿过所述机械臂的所述附接部分并且能够与所述机械臂的所述多个连结件中的至少一个连结件一起操作，其中所述致动器组的所述致动器是多个致动器中的第一致动器，并且其中所述多个致动器中的每个致动器包括马达，所述马达被构造成围绕其相应的枢转轴线移动，以使所述多个控制绳索中的一个控制绳索移位。

13.一种用于机械臂组件的机械臂，其特征在于，包括：

多个连结件，所述多个连结件顺序布置；

多个控制绳索，所述多个控制绳索能够与所述多个连结件一起操作，所述多个控制绳索包括第一控制绳索；和

附接部分，所述附接部分包括张力释放件，所述第一控制绳索至少部分地延伸穿过所述附接部分并且联接到所述张力释放件，所述张力释放件包括触发器，所述触发器能够操作，以当所述第一控制绳索上的所述张力超过预定阈值时，减小所述第一控制绳索上的张力。

14.根据条项13所述的机械臂，其特征在于，其中所述张力释放件包括辊和偏置构件，并且限定张力释放轴线，其中所述控制绳索附接到所述辊，并且其中所述偏置构件在绕所述张力释放轴线的第一周向方向上使所述辊偏置。

15.根据条项14所述的机械臂，其特征在于，其中所述控制绳索的移位使所述辊在围绕所述张力释放轴线的第二周向方向上移动，其中所述第二周向方向与所述第一周向方向相反，其中所述张力释放件的所述辊包括特征，并且其中所述张力释放件进一步包括触发器，所述触发器被构造成当所述辊在所述第二周向方向上移动时，接合所述辊的所述特征。

16.根据条项15所述的机械臂，其特征在于，其中所述辊的所述特征被构造为当所述控制绳索上的张力高于预定阈值时，克服所述触发器。

17.根据条项13所述的机械臂，其特征在于，其中所述触发器被构造为磁性连接件，机械熔断器，或两者。

18.一种用于机械臂组件的致动器组，其特征在于，所述机械臂组件进一步包括机械臂和附接部分，所述机械臂具有顺序布置的多个连结件，多个控制绳索能够与所述多个连结件一起操作，所述多个控制绳索延伸穿过所述附接部分，所述致动器组包括：

附接部分，所述附接部分包括多个致动器，所述多个致动器包括第一致动器，当所述致动器组的所述附接部分联接到所述机械臂组件的所述附接部分或者邻近所述机械臂组件的所述附接部分定位时，所述第一致动器能够与所述控制绳索一起操作，所述第一致动器具有限定枢转轴线的马达，并且能够操作以绕其枢转轴线移动，以使所述多个控制绳索中的一个控制绳索移位。

19.根据条项18所述的致动器组，其特征在于，其中，所述第一致动器包括致动器臂，所述致动器臂能够通过所述马达围绕所述马达的所述枢转轴线移动，其中所述第一致动器的所述致动器臂包括延伸部和接口构件，其中所述延伸部在第一端和第二端之间延伸，其中所述延伸部的所述第一端联接到所述马达，所述延伸部的所述第二端联接到所述接口构件，其中所述接口构件被构造成接触所述控制绳索。

20.根据条项18所述的致动器组，其特征在于，其中所述马达是旋转马达。

Claims (10)

1.一种机械臂组件，其特征在于，包括：

机械臂，所述机械臂包括连结件、能够与所述连结件一起操作的控制绳索，以及附接部分，所述控制绳索至少部分地延伸穿过所述附接部分；和

致动器组，所述致动器组附接到所述机械臂的所述附接部分或邻近所述机械臂的所述附接部分定位，所述致动器组包括致动器，所述致动器能够与所述控制绳索一起操作并且包括限定枢转轴线的马达，所述马达被构造成围绕所述枢转轴线移动，以使所述控制绳索移位。

2.根据权利要求1所述的机械臂组件，其特征在于，其中所述致动器进一步包括能够与所述控制绳索一起操作的致动器臂，其中所述马达被构造成使所述致动器臂绕所述枢转轴线旋转，使得所述致动器臂使所述控制绳索移位。

3.根据权利要求2所述的机械臂组件，其特征在于，其中所述致动器的所述致动器臂包括延伸部和接口构件，其中所述延伸部在第一端和第二端之间延伸，其中所述延伸部的所述第一端联接到所述马达，所述延伸部的所述第二端联接到所述接口构件，其中所述接口构件被构造成接触所述控制绳索。

4.根据权利要求2所述的机械臂组件，其特征在于，其中所述致动器的所述致动器臂被构造成使所述控制绳索从基线位置移动到移位位置，其中所述控制绳索当处于所述基线位置时，在大致线性方向上延伸，并且其中，所述致动器的所述致动器臂被构造成当使所述控制绳索移动到移位位置时，在垂直于所述大致线性方向的方向上使所述控制绳索的至少一部分移动。

5.根据权利要求2所述的机械臂组件，其特征在于，其中，所述机械臂进一步包括第一固定辊和第二固定辊，所述第一固定辊和所述第二固定辊中的每一个能够与所述控制绳索一起操作，并且其中所述致动器臂能够操作，以在所述第一固定辊和所述第二固定辊之间的位置处使所述控制绳索移位。

6.根据权利要求1所述的机械臂组件，其特征在于，其中，所述机械臂进一步包括张力释放件，其中所述控制绳索附接到所述张力释放件。

7.根据权利要求6所述的机械臂组件，其特征在于，其中，所述张力释放件包括触发器，当所述控制绳索上的张力超过预定阈值时，所述触发器能够操作，以减小所述控制绳索上的所述张力。

8.根据权利要求7所述的机械臂组件，其特征在于，其中，所述触发器被构造为磁性连接件，机械熔断器，或两者。

9.根据权利要求6所述的机械臂组件，其特征在于，其中所述张力释放件包括辊和偏置构件，并且限定张力释放轴线，其中所述控制绳索附接到所述辊，并且其中所述偏置构件在绕所述张力释放轴线的第一周向方向上使所述辊偏置。

10.根据权利要求9所述的机械臂组件，其特征在于，其中，所述控制绳索通过所述致动器的移位使所述辊在绕所述张力释放轴线的第二周向方向上移动，并且其中所述第二周向方向与所述第一周向方向相反。