CN114851239B - 线驱机械首端关节、中间关节、可弯折机械部件及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种线驱机械首端关节、中间关节、可弯折机械部件以及机器人，用于机器人中。本申请包括：第一关节基座、第一关节轴端板、第一连接件、第一关节圆、辊筒以及第一传动线，第一关节轴端板固定于第一关节基座上，第一关节轴端板安装于第一关节圆的两端，第一连接件与第一关节圆的两端连接，第所述一关节基座上设置有第一滑轮组件，所述第一连接件上设置有第二滑轮组件，所述第一传动线卷绕与所述辊筒上，所述辊筒与驱动组件连接并在驱动组件的驱动下转动，所述第一传动线的两端均绕经所述第一滑轮组件、所述第二滑轮组件以及所述第一关节圆与下一个关节进行连接。

Description

线驱机械首端关节、中间关节、可弯折机械部件及机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及一种线驱机械首端关节、中间关节、可弯折机械部件及机器人。

背景技术

仿生机械手是一种模仿生物的形态、结构和控制原理设计制造出的功能更集中、效率更高并具有生物特征的机械。研究仿生机械的学科称为仿生机械学，它是20世纪60年代末期由生物学、生物力学、医学、机械工程、控制论和电子技术等学科相互渗透、结合而形成的一门边缘学科。仿生机械研究的主要领域有生物力学、控制体和机器人。

仿生机械手由于具有较高的灵活性而在当今智能机器人的发展中具有重要的地位。传统仿生操作手的电机均安装在关节处，增加了操作手的惯性和质量，减少了操作手的承载能力，同时也对高速运动和快速响应极为不利。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种线驱机械首端关节、中间关节、可弯折机械部件以及机器人。

本申请第一方面提供了一种线驱机械首端关节，包括：

第一关节基座、第一关节轴端板、第一连接件、第一关节圆、辊筒以及第一传动线，所述第一关节轴端板固定于所述第一关节基座上，所述第一关节轴端板安装于所述第一关节圆的两端，所述第一连接件与所述第一关节圆的两端连接，所述第一关节基座上设置有第一滑轮组件，所述第一连接件上设置有第二滑轮组件，所述第一传动线卷绕于所述辊筒上，所述辊筒与驱动组件连接并在驱动组件的驱动下转动，所述第一传动线绕经所述第一滑轮组件、所述第二滑轮组件以及所述第一关节圆与下一个关节进行连接。

可选的，所述第一连接件包括横梁以及固定板，所述固定板设置于所述第一关节圆的两侧，两侧的固定板通过所述横梁进行连接，所述第二滑轮组件设置于所述横梁上，所述第一滑轮组件包括第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮以及第四滑轮，所述第二滑轮组件包括第五滑轮以及第六滑轮，所述第一传动线的一端分别缠绕于所述第一滑轮、所述第一关节圆、所述第五滑轮以及所述第二滑轮上，所述第一传动线的另一端分别缠绕于所述第三滑轮、所述第一关节圆、所述第六滑轮以及所述第四滑轮上，所述第一滑轮的旋转平面与所述第三滑轮的旋转平面平行，所述第二滑轮的旋转平面与所述第一滑轮的旋转平面垂直，所述第五滑轮的旋转平面与所述第一滑轮的旋转平面垂直，所述第三滑轮的旋转平面与所述第四滑轮的旋转平面垂直，所述第二滑轮以及所述第四滑轮的转动平面均与所述第一关节圆相切。

可选的，所述第一关节圆上设置有用于缠绕所述第一传动线的凹槽。

可选的，所述第一关节圆上设置有多个子滚轮，相邻子滚轮上同一侧的凹槽之间的槽间距与所述第二滑轮、第四滑轮、第五滑轮以及第六滑轮的直径相等。

本申请第二方面提供了一种线驱机械中间关节，包括：第一中间连接组件、第二关节轴端板、第二连接件以及第二关节圆；所述第一中间连接组件与所述第二关节轴端板可拆卸连接或者与所述第二关节轴端板一体成型，所述第二关节轴端板安装于所述第二关节圆的两端，所述第二连接件与所述第二关节圆的两端连接，所述第一中间连接组件上设置有第三滑轮组件，所述第二连接件上设置有第四滑轮组件，所述第三滑轮组件以及所述第四滑轮组件用于绕线以传输动力。

可选的，所述第二连接件包括横梁以及固定板，所述固定板设置于所述第二关节圆的两侧，两侧的固定板通过所述横梁进行连接，所述第四滑轮组件设置于所述横梁上，所述第三滑轮组件包括第七滑轮、第八滑轮、第九滑轮、第十滑轮、第十一滑轮、第十二滑轮，所述第四滑轮组件包括第十三滑轮以及第十四滑轮；所述第二传动线分别绕经所述第七滑轮、所述第二关节圆、所述第十三滑轮以及所述第八滑轮，所述第三传动线分别绕经所述第九滑轮、所述第二关节圆、所述第十四滑轮以及所述第十滑轮，所述第七滑轮的转动平面与所述第二关节圆平行，所述第七滑轮的转动平面与所述第八滑轮的转动平面垂直，所述第七滑轮的转动平面与所述第十滑轮的转动平面垂直，所述第七滑轮的转动平面与所述第九滑轮的转动平面平行，所述第八滑轮以及所述第十滑轮的转动平面均与所述第二关节圆相切。

可选的，还包括第二传动线以及第三传动线，所述第二传动线以及所述第三传动线均绕经所述第二关节圆、所述第三滑轮组件以及所述第四滑轮组件，所述第二传动线以及所述第三传动线的一端均与上一个关节的传动线衔接，衔接处设置有导向套，所述导向套包裹于传动线的外部。

可选的，所述第二关节圆上设置有用于缠绕所述第二传动线以及所述第三传动线的凹槽，所述第二关节圆上设置有多个子滚轮，相邻子滚轮上同一侧的凹槽之间的槽间距与所述第八滑轮、第十滑轮、第十一滑轮以及第十二滑轮的直径相等。

本申请第三方面提供了一种线驱可弯折机械部件，包括首端关节以及中间关节，所述首端关节包括：

第一关节基座、第一关节轴端板、第一连接件、第一关节圆、辊筒以及第一传动线，所述第一关节轴端板固定于所述第一关节基座上，所述第一关节轴端板安装于所述第一关节圆的两端，所述第一连接件与所述第一关节圆的两端连接，所述第一关节基座上设置有第一滑轮组件，所述第一连接件上设置有第二滑轮组件，所述第一传动线卷绕于所述辊筒上，所述辊筒与驱动组件连接并在驱动组件的驱动下转动，所述第一传动线绕经所述第一滑轮组件、所述第二滑轮组件以及所述第一关节圆与下一个关节进行连接。所述中间关节包括：

第一中间连接组件、第二关节轴端板、第二连接件以及第二关节圆；所述第一中间连接组件与所述第二关节轴端板可拆卸连接或者与所述第二关节轴端板一体成型，所述第二关节轴端板安装于所述第二关节圆的两端，所述第二连接件与所述第二关节圆的两端连接，所述第一中间连接组件上设置有第三滑轮组件，所述第二连接件上设置有第四滑轮组件，所述第三滑轮组件以及所述第四滑轮组件用于绕线以传输动力。

可选的，还包括：末端关节，所述末端关节包括第三连接件、第二中间连接组件、第三关节轴端板以及第三关节圆，所述末端关节通过所述第二中间连接组件与所述第二连接件固定连接，所述第二中间连接组件与所述第三关节轴端板可拆卸连接或者一体成型，所述第三关节轴端板的另一端安装于所述第三关节圆的两端，所述第三连接件与所述第三关节圆的两端连接，所述第二中间连接组件上设置有第五滑轮组件，所述第三连接件上设置有第六滑轮组件，所述第五滑轮组件以及所述第六滑轮组件用于绕线。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供的可弯折机械部件中，首端关节与末端关节进行串联，首端关节的一端安装驱动组件，关节采用线驱动结构，线驱动为克服传统驱动对操作手性能的影响带来了新的思路，线驱动可弯折机械部件使用线驱动机构取代传统的仿生操作手关节，有效减轻了操作手的自重，并提高了快速响应能力，适用于对重量和转动惯量要求苛刻的场合，如航天领域。由于驱动组件远离关节的运动组件，就使它们工作时不易受到外界污染物的感染造成损坏，线驱动机构又易于拆卸，维护和组装，这样可弯折机械部件就可以应用于环境恶劣的工作场所。

附图说明

图1为本申请中提供的线驱机械首端关节的一个结构示意图；

图2为本申请中提供的线驱机械首端关节的一个左侧结构示意图；

图3为本申请中提供的线驱机械首端关节的一个底部结构示意图；

图4为本申请中提供的线驱机械首端关节的一个滑轮布局示意图；

图5为本申请中提供的线驱机械首端关节的一个滑轮布局示意图；

图6为本申请中提供的线驱机械首端关节的一个第一关节圆结构示意图；

图7为本申请中提供的线驱机械中间关节的一个结构示意图；

图8为本申请中提供的线驱机械中间关节的一个左侧结构示意图；

图9为本申请中提供的线驱机械中间关节的一个底部结构示意图；

图10为本申请中提供的线驱机械末端关节的一个结构示意图；

图11为本申请中提供的线驱机械末端关节的一个左侧结构示意图；

图12为本申请中提供的线驱机械末端关节的一个底部结构示意图；

图13为本申请中提供的线驱机械可弯折机械部件的一个右侧结构示意图；

图14为本申请中提供的线驱机械可弯折机械部件的一个顶部结构示意图；

图15为本申请中提供的线驱机械可弯折机械部件的另一个顶部结构示意图；

图16为本申请中提供的线驱机械可弯折机械部件的一个底部结构示意图；

图17为本申请中提供的末端关节的另一个顶部结构示意图。

具体实施方式

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种线驱机械首端关节、中间关节、可弯折机械部件以及机器人，用于机器人领域。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，在本申请中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本申请可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本申请所揭示的技术内容涵盖的范围内。

下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1至图6，本申请第一方面提供了一种线驱机械首端关节，包括：

第一关节基座11、第一关节轴端板12、第一连接件13、第一关节圆14、辊筒17以及第一传动线15，所述第一关节轴端板12固定于所述第一关节基座11上，第一关节轴端板12可以与第一关节基座可拆卸连接也可以与第一关节基座一体成型，所述第一关节轴端板12安装于所述第一关节圆14的两端，所述第一连接件13与所述第一关节圆14的两端连接，所述第一关节基座11上设置有第一滑轮组件101，所述第一连接件上设置有第二滑轮组件102，所述第一传动线卷绕与所述辊筒17上，所述辊筒17与驱动组件连接并在驱动组件的驱动下转动，所述第一传动线的两端均绕经所述第一滑轮组件101。

可选的，所述第一连接件13包括横梁131以及固定板132，所述固定板132设置于所述第一关节圆14的两侧，两侧的固定板132通过所述横梁131进行连接，所述第二滑轮组件101设置于所述横梁131上，所述第一滑轮组件101包括第一滑轮01、第二滑轮02、第三滑轮03以及第四滑轮04，所述第二滑轮组件102包括第五滑轮05以及第六滑轮06，所述第一传动线15的一端分别缠绕于所述第一滑轮01、所述第一关节圆14、所述第五滑轮05以及所述第二滑轮02上，所述第一传动线15的另一端分别缠绕于所述第三滑轮03、所述第一关节圆14、所述第六滑轮06以及所述第四滑轮04上。

可选的，所述第一滑轮01的旋转平面与所述第三滑轮03的旋转平面平行，所述第二滑轮02的旋转平面与所述第一滑轮01的旋转平面垂直，所述第五滑轮05的旋转平面与所述第一滑轮01的旋转平面垂直，所述第三滑轮03的旋转平面与所述第四滑轮04的旋转平面垂直，所述第二滑轮02以及所述第四滑轮04的转动平面均与所述第一关节圆14相切。其中，第一滑轮01以及第三滑轮03用于衔接从辊筒17引出的传动线，第一滑轮01将传动线绕经第一关节圆14后与第五滑轮05衔接，第五滑轮05的旋转平面与第一滑轮01的旋转平面垂直，所以第五滑轮05将传动线进行变向后再次绕经第一关节圆14，再与第二滑轮02衔接，传动线绕经第二滑轮02后绕经第一关节圆14，之后可以与下一个关节的传动线进行衔接。

可选的，请参阅图6，所述第一关节圆14上设置有多个子滚轮141，相邻子滚轮141上同一侧的凹槽的槽间距与所述第二滑轮02、第四滑轮04、第五滑轮05以及第六滑轮06的直径相等。例如一个子滚轮141上设置有两道凹槽，设置有三个子滚轮，相邻子滚轮的同一侧，例如同是左侧，或者同是右侧的凹槽的槽间距与子滚轮的直径相等。这样能够使得绕线的平滑衔接，提高动力传输的平稳性。

本申请提供的首端关节，可以用于可弯折机械部件中作为部件的第一段关节，该首端关节的第一关节基座11的一端可以固定电机等驱动组件，该驱动组件带动辊轴17转动，第一传动线缠绕于辊轴上，辊轴转动将会将第一传动线的一端绕紧，另一端释放，从而驱动关节进行运动，具体的，第一传动线的一端绕经第一滑轮01的顶部，再绕经第一关节圆14的底部，第一关节圆上设置有多道凹槽，便于传动线的缠绕，第一传动线再绕经第五滑轮05，再绕经第一关节圆14的底部，再绕经第二滑轮02，再绕经第一关节圆的底部，第一连接件13用于与下一段关节进行连接。第一传动线的另一端通分别绕经第三滑轮03，再绕经第一关节圆14的顶部，再绕经第六滑轮06，再绕经第四滑轮04。其中第一传动线的两端由于在辊轴上的缠绕方向相反，即当驱动组件驱动辊轴17以不同的转动方向转动时，将会使其中一端发生绕紧，从而产生拉力，实现关节的不同方向的转动控制。其中驱动组件可以是驱动电机，驱动电机驱动辊轴旋转。

请参阅图4以及图5，图4以及图5为首端关节中各个滑轮的布局结构示意图，其中，第一滑轮组件101布置于第一关节基座11靠近第一关节轴端板12的一侧，第二滑轮组件布置于第一连接件13的一侧，其中第一滑轮01以及第二滑轮02的转动平面相互垂直，并布置于上侧，第三滑轮03以及第四滑轮04的转动平面相互垂直，并布置于下侧。第五滑轮05和第六滑轮06布置于第一连接件13的一端，其中第一连接件13两侧的固定板与第一关节圆14连接，第一连接件13两侧通过中间的横梁进行连接，第五滑轮05以及第六滑轮06分别布置在横梁的上下两侧。其中横梁与两侧的固定板可以一体成型也可以是通过可拆卸的方式进行连接，例如通过螺栓结构来连接。

该实施例中，通过第一滑轮组件以及第二滑轮组件中的多个滑轮对传动线进行缠绕，使得该结构具有更高的负载能力，提升关节的可靠性。第一关节圆上设置的凹槽的间距可以与滑轮的直径相等，从而使得传动线能够平滑与第一关节圆以及滑轮进行衔接。

请参阅图7至图9，本申请第二方面提供了一种线驱机械中间关节，包括：

第一中间连接组件21、第二关节轴端板22、第二连接件23以及第二关节圆24；所述第一中间连接组件21与所述第二关节轴端板22可拆卸连接或者与所述第二关节轴端板一体成型，所述第二关节轴端板22安装于所述第二关节圆24的两端，所述第二连接件23与所述第二关节圆24的两端连接，所述第一中间连接组件21上设置有第三滑轮组件103，所述第二连接件23上设置有第四滑轮组件104，第三滑轮组件103以及第四滑轮组件104用于绕线以传输动力。

可选的，所述第二连接件23包括横梁以及固定板，所述固定板设置于所述第二关节圆的两侧，两侧的固定板通过所述横梁进行连接，所述第四滑轮组件设置于所述横梁上，第二连接件的结构可以与第一连接件类似，所述第三滑轮组件103包括第七滑轮07、第八滑轮08、第九滑轮09、第十滑轮010、第十一滑轮011、第十二滑轮012，所述第四滑轮组件104包括第十三滑轮013以及第十四滑轮014；中间关节还可以包括有第二传动线25以及第三传动线26，所述第二传动线25以及所述第三传动线26均绕经所述第二关节圆24、所述第三滑轮组件103以及所述第四滑轮组件104，所述第二传动线25分别绕经所述第七滑轮07、所述第二关节圆24、所述第十三滑轮013以及所述第八滑轮08，所述第三传动线26分别绕经所述第九滑轮09、所述第二关节圆24、所述第十四滑轮014以及所述第十滑轮010。

可选的，所述第七滑轮07的转动平面与所述第二关节圆24平行，所述第七滑轮07的转动平面与所述第八滑轮08的转动平面垂直，所述第七滑轮07的转动平面与所述第十滑轮010的转动平面垂直，所述第七滑轮07的转动平面与所述第九滑轮09的转动平面平行，所述第八滑轮08以及所述第十滑轮010的转动平面均与所述第二关节圆24相切。

可选的，所述第二传动线25以及所述第三传动线26的一端均与上一个关节的传动线衔接，衔接处设置有导向套111，所述导向套111包裹于传动线的外部。

可选的，所述第二关节圆24上设置有用于缠绕所述第二传动线25以及所述第三传动线26的凹槽，所述第二关节圆上设置有多个子滚轮，相邻子滚轮241上同一侧的凹槽的槽间距与所述第八滑轮08、第十滑轮010、第十一滑轮011以及第十二滑轮012的直径相等。第二关节圆24的结构可以与第一关节圆的结构相类似。

本申请提供的中间关节可以用于可弯折机械部件中，中间关节的一端通过第一中间连接组件与首端关节的第一连接件固定连接，另一端可以与下一端关节连接，中间关节在首端关节的驱动下进行运动。第二传动线25以及第三传动线26的一端均与上一个关节的传动线连接，当驱动组件驱动首端关节中的辊轴转动时，将会拉动第二传动线25或第三传动线26其中一条拉紧，从而产生拉力，实现中间关节的线驱动，其中第二传动线、第三传动线与首端关节中的传动线的不同的线端衔接，这使得当辊轴以不同的转动方向转动时，将会使其中一条传动线发生绕紧，从而产生拉力，实现关节的不同方向的转动控制。

请参阅1至图17，本申请第三方面提供了一种可弯折机械部件，包括：

本申请第三方面提供了一种可弯折机械部件，包括：首端关节001以及中间关节002，所述首端关节001包括：

第一关节基座11、第一关节轴端板12、第一连接件13、第一关节圆14、辊筒17以及第一传动线15，所述第一关节轴端板12固定于所述第一关节基座11上，所述第一关节轴端板12安装于所述第一关节圆14的两端，所述第一连接件13与所述第一关节圆14的两端连接，所述第一关节基座11上设置有第一滑轮组件101，所述第一连接件上设置有第二滑轮组件102，所述第一传动线卷绕与所述辊筒17上，所述辊筒17与驱动组件连接并在驱动组件的驱动下转动，所述第一传动线的两端均绕经所述第一滑轮组件101。所述中间关节包括：

第一中间连接组件21、第二关节轴端板22、第二连接件23以及第二关节圆24；所述第一中间连接组件21与所述第一中间连接组件22可拆卸连接或者与所述第二关节轴端板一体成型，所述第二关节轴端板22安装于所述第二关节圆24的两端，所述第二连接件23与所述第二关节圆24的两端连接，所述第一中间连接组件21上设置有第三滑轮组件103，所述第二连接件23上设置有第四滑轮组件104，第三滑轮组件103以及第四滑轮组件104用于绕线以传输动力。

可选的，还包括：末端关节003，所述末端关节003包括第三连接件33、第二中间连接组件31、第三关节轴端板32以及第三关节圆34，所述末端关节003通过所述第二中间连接组件31与所述第二连接件23固定连接，所述第三关节轴32端板与所述第二中间连接组件21可拆卸连接或者一体成型，所述第三关节轴端板32的另一端安装于所述第三关节圆34的两端，所述第三连接件33与所述第三关节圆34的两端连接，所述第二中间连接组件31上设置有第五滑轮组件105，所述第三连接件上设置有第六滑轮组件106。

可选的，末端关节还可以包括第四传动线35以及第五传动线36，其中第四传动线35以及所述第五传动线36均绕经所述第五滑轮组件105、所述第六滑轮组件106以及所述第三关节圆34，所述第四传动线35的一端固定于所述第三连接件33上，另一端与所述第二传动线25衔接，所述第五传动线36的一端固定于所述第三连接件33上，另一端与所述第三传动线26衔接。

该实施例中，末端关节的结构可以与中间关节的结构类似，例如其中第五滑轮组件的构成可以与第第三滑轮组件的构成相似，第六滑轮组件的构成可以与第四滑轮组件的构成类似，通过第四以及第五传动线驱动末端关节进行运动，从而驱动末端关节转动。

本申请提供的可弯折机械部件可以由首端关节001、中间关节002以及末端关节003构成，这三个关节相互串联，当驱动组件运动时，动力通过各个关节的传动线进行传递，为了方便阐述，本申请中将各个关节的传动线进行分段命名以便区分，在实际中传动线可以是一根完整的传动线贯穿各个关节，传动线可以是钢丝绳或者是其它满足动力传输属性的线材。当可弯折机械部件操作外界物体时，该部件具有自适应性，具体表现为：辊轴转动使得传动线产生拉力，拉动首端关节转动，使整个部件随之运动；当首端关节转动到极限位置，或首端关节受到外界物体反作用力使首端关节停止转动，中间关节开始转动；当中间关节转动到极限位置，或中间关节受到外界物体反作用力使中间关节停止转动，末端关节开始转动，从而实现该部件中的各个关节的线驱动。末端关节的结构可以与中间关节相类似，通过关节的串联结构，能够实现多关节的部件运动控制，并且由于驱动组件原理末端的运动执行部件，因此有效减少了运动惯性，提高了运动控制的精准度。并且该结构中，通过设置多个滑轮的绕线结构，能够提升该部件的负载能力，有效提高该部件的可靠性。

本申请中，两个关节的传动线的衔接处可以设置有导向套，导向套用于对传动线的位置进行限制以及对方向进行引导，使得两个关节之间的传动线可以平缓衔接，关节在进行运动时，传动线能够平缓的传递动力。因此，导向套的结构可以是具有一定的平缓的弧度，使得能够对传动线进行限位的同时，能够减少传动线与导向套之间的摩擦，使得传动线在导向套中的移动更加顺畅平稳。

需要说明的是，上述实施例中提供的各个滑轮组件中的滑轮结构，包括滑轮数量以及各个滑轮的相对位置仅仅是其中一种实施例，在实际中，可以根据实际的需求来进行制定，多个滑轮对传动线进行卷绕能够有效提升手指的负载能力。本领域技术人员通过阅读本申请能够清楚的知晓本申请所阐述的涵义，本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其它方案均应当属于本申请所保护的范围。

本申请第四方面提供了一种机器人，包括如第三方面以及第三方面中任一可选的所述可弯折机械部件。

本申请提供的可弯折机械部件中，首端关节与末端关节进行串联，首端关节的一端安装驱动组件，关节采用线驱动结构，线驱动为克服传统驱动对操作手性能的影响带来了新的思路，线驱动可弯折机械部件使用线驱动机构取代传统的仿生操作手关节，有效减轻了操作手的自重，并提高了快速响应能力，适用于对重量和转动惯量要求苛刻的场合，如航天领域。由于驱动组件远离关节的运动组件，就使它们工作时不易受到外界污染物的感染造成损坏，线驱动机构又易于拆卸，维护和组装，这样可弯折机械部件就可以应用于环境恶劣的工作场所。

需要说明的是，对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种线驱机械首端关节，其特征在于，包括：

第一关节基座、第一关节轴端板、第一连接件、第一关节圆、辊筒以及第一传动线，所述第一关节轴端板固定于所述第一关节基座上，所述第一关节轴端板安装于所述第一关节圆的两端，所述第一连接件与所述第一关节圆的两端连接，所述第一关节基座上设置有第一滑轮组件，所述第一连接件上设置有第二滑轮组件，所述第一传动线卷绕于所述辊筒上，所述辊筒与驱动组件连接并在驱动组件的驱动下转动，所述第一传动线绕经所述第一滑轮组件、所述第二滑轮组件以及所述第一关节圆与下一个关节进行连接；

所述第一连接件包括横梁以及固定板，所述固定板设置于所述第一关节圆的两侧，两侧的固定板通过所述横梁进行连接，所述第二滑轮组件设置于所述横梁上，所述第一滑轮组件包括第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮以及第四滑轮，所述第二滑轮组件包括第五滑轮以及第六滑轮，所述第一传动线的一端分别缠绕于所述第一滑轮、所述第一关节圆、所述第五滑轮以及所述第二滑轮上，所述第一传动线的另一端分别缠绕于所述第三滑轮、所述第一关节圆、所述第六滑轮以及所述第四滑轮上，所述第一滑轮的旋转平面与所述第三滑轮的旋转平面平行，所述第二滑轮的旋转平面与所述第一滑轮的旋转平面垂直，所述第五滑轮的旋转平面与所述第一滑轮的旋转平面垂直，所述第三滑轮的旋转平面与所述第四滑轮的旋转平面垂直，所述第二滑轮以及所述第四滑轮的转动平面均与所述第一关节圆相切，所述第一滑轮与所述第二滑轮布置于上侧，所述第三滑轮与所述第四滑轮布置于下侧。

2.根据权利要求1中所述的线驱机械首端关节，其特征在于，所述第一关节圆上设置有用于缠绕所述第一传动线的凹槽。

3.根据权利要求2中所述的线驱机械首端关节，其特征在于，所述第一关节圆上设置有多个子滚轮，相邻子滚轮上同一侧的凹槽之间的槽间距与所述第二滑轮、第四滑轮、第五滑轮以及第六滑轮的直径相等。

4.一种线驱机械中间关节，其特征在于，包括：第一中间连接组件、第二关节轴端板、第二连接件以及第二关节圆；所述第一中间连接组件与所述第二关节轴端板可拆卸连接或者与所述第二关节轴端板一体成型，所述第二关节轴端板安装于所述第二关节圆的两端，所述第二连接件与所述第二关节圆的两端连接，所述第一中间连接组件上设置有第三滑轮组件，所述第二连接件上设置有第四滑轮组件，所述第三滑轮组件以及所述第四滑轮组件用于绕线以传输动力；

所述第二连接件包括横梁以及固定板，所述固定板设置于所述第二关节圆的两侧，两侧的固定板通过所述横梁进行连接，所述第四滑轮组件设置于所述横梁上，所述第三滑轮组件包括第七滑轮、第八滑轮、第九滑轮、第十滑轮、第十一滑轮、第十二滑轮，所述第四滑轮组件包括第十三滑轮以及第十四滑轮；所述第七滑轮的转动平面与所述第二关节圆平行，所述第七滑轮的转动平面与所述第八滑轮的转动平面垂直，所述第七滑轮的转动平面与所述第十滑轮的转动平面垂直，所述第七滑轮的转动平面与所述第九滑轮的转动平面平行，所述第八滑轮以及所述第十滑轮的转动平面均与所述第二关节圆相切；

且所述线驱机械中间关节的一端通过所述第一中间连接组件与权利要求1中所述的线驱机械首端关节的第一连接件固定连接。

5.根据权利要求4中所述的线驱机械中间关节，其特征在于，还包括第二传动线以及第三传动线，所述第二传动线以及所述第三传动线均绕经所述第二关节圆、所述第三滑轮组件以及所述第四滑轮组件，所述第二传动线以及所述第三传动线的一端均与上一个关节的传动线衔接，衔接处设置有导向套，所述导向套包裹于传动线的外部。

6.根据权利要求5中所述的线驱机械中间关节，其特征在于，所述第二关节圆上设置有用于缠绕所述第二传动线以及所述第三传动线的凹槽，所述第二关节圆上设置有多个子滚轮，相邻子滚轮上同一侧的凹槽之间的槽间距与所述第八滑轮、第十滑轮、第十一滑轮以及第十二滑轮的直径相等。

7.一种线驱可弯折机械部件，其特征在于，包括如权利要求1中所述线驱机械首端关节和线驱机械中间关节，所述线驱机械首端关节包括：

第一关节基座、第一关节轴端板、第一连接件、第一关节圆、辊筒以及第一传动线，所述第一关节轴端板固定于所述第一关节基座上，所述第一关节轴端板安装于所述第一关节圆的两端，所述第一连接件与所述第一关节圆的两端连接，所述第一关节基座上设置有第一滑轮组件，所述第一连接件上设置有第二滑轮组件，所述第一传动线卷绕于所述辊筒上，所述辊筒与驱动组件连接并在驱动组件的驱动下转动，所述第一传动线绕经所述第一滑轮组件、所述第二滑轮组件以及所述第一关节圆与下一个关节进行连接；所述线驱机械中间关节包括：

第一中间连接组件、第二关节轴端板、第二连接件以及第二关节圆；所述第一中间连接组件与所述第二关节轴端板可拆卸连接或者与所述第二关节轴端板一体成型，所述第二关节轴端板安装于所述第二关节圆的两端，所述第二连接件与所述第二关节圆的两端连接，所述第一中间连接组件上设置有第三滑轮组件，所述第二连接件上设置有第四滑轮组件，所述第三滑轮组件以及所述第四滑轮组件用于绕线以传输动力；

还包括：末端关节，所述末端关节包括第三连接件、第二中间连接组件、第三关节轴端板以及第三关节圆，所述末端关节通过所述第二中间连接组件与所述第二连接件固定连接，所述第二中间连接组件与所述第三关节轴端板可拆卸连接或者一体成型，所述第三关节轴端板的另一端安装于所述第三关节圆的两端，所述第三连接件与所述第三关节圆的两端连接，所述第二中间连接组件上设置有第五滑轮组件，所述第三连接件上设置有第六滑轮组件，所述第五滑轮组件以及所述第六滑轮组件用于绕线。

8.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求7中所述的线驱可弯折机械部件。