CN211841995U - 牵引线驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的牵引线驱动装置，包括支撑件、旋转驱动机构、多个收线机构以及电源系统；所述旋转驱动机构包括旋转驱动件、转动轴及固接于所述转动轴上的多个主动轮，多个所述收线机构连接于所述支撑件且设置于所述转动轴周围，所述收线机构与所述主动轮对应设置，每个收线机构包括固接于所述支撑件的连接杆、与主动轮传动连接的从动轮、收线轮、第一转动控制件以及第二转动控制件，所述第一转动控制件能够控制第二皮带轮及收线轮的相对固定，所述第二转动控制件能够控制收线轮及连接杆的相对固定。本实用新型实现用一个驱动件对多根牵引线的驱动，具有降低该牵引线驱动装置的体积及重量，降低能耗的作用，同时也便于对多个收线机构的集成。

Description

牵引线驱动装置

技术领域

本实用新型属于机器人驱动相关技术领域，特别是涉及一种牵引线驱动装置。

背景技术

目前绳驱动机器人的驱动器基本均采用一个电机对应一个驱动模式，如果要实现多个驱动模式，则需要对应设置多个电机，使得现有的用于绳驱动的驱动机器人的驱动系统体积过大，不利于集成，而且对应的能耗也高。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中存在的技术问题，提供一种牵引线驱动装置。

具体地，一种牵引线驱动装置，包括

支撑件；

旋转驱动机构，包括旋转驱动件，及连接于所述旋转驱动件的转动轴，所述转动轴能够随所述旋转驱动件的输出轴的转动而转动，所述旋转驱动件固定于所述支撑件，所述转动轴可转动地连接于所述支撑件，其中所述转动轴外周固设有多个主动轮；

多个收线机构，多个所述收线机构连接于所述支撑件且设置于所述转动轴周围，所述收线机构与所述主动轮对应设置，每个所述收线机构包括连接杆、从动轮以及收线轮，所述连接杆固定于所述支撑件，所述从动轮以及所述收线轮能够转动地套设于所述连接杆，每个所述从动轮分别与对应的所述主动轮传动连接，使得所述转动轴的转动能都带动所述从动轮转动，所述从动轮与所述收线轮之间设置有第一转动控制件，所述第一转动控制件能够将所述从动轮与所述收线轮相对固定而同步转动，或者解除所述从动轮与所述收线轮之间的相对固定，所述收线轮与所述连接杆之间设置有第二转动控制件，所述第二转动控制件能够将所述收线轮与所述连接杆相对固定而限制所述收线轮转动，或者解除所述收线轮与所述连接杆之间的相对固定；

以及电源系统，所述电源系统用以给所述旋转驱动机构及多个所述收线机构供电。

作为本实用新型的优选方案，所述收线机构还包括固接于所述连接杆的导线筒，所述导线筒上开设有穿线孔及导线槽，所述收线轮上绕设的牵引线途经所述穿线孔及所述导线槽向外引出。

作为本实用新型的优选方案，所述支撑件上开设有多个对应于所述收线机构的过线孔，每个所述过线孔设置在对应的所述导线筒的导线槽所在的直线上。

作为本实用新型的优选方案，所述主动轮设为第一皮带轮，所述从动轮设为第二皮带轮，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮之间用同步带传动连接。

作为本实用新型的优选方案，所述第一转动控制件为压电陶瓷或者压电聚合物，所述第一转动控制件的外周壁固接于所述从动轮的内壁，所述第一转动控制件的内周壁套设于所述收线轮的一侧端部，且所述第一转动控制件套设于所述收线轮的部分与所述收线轮上对应的部分之间留有第一预设间隙。

作为本实用新型的优选方案，所述连接杆上设有电刷组件，且外置电源能够通过所述电刷组件给所述第一转动控制件供电。

作为本实用新型的优选方案，所述电刷组件包括固接于所述连接杆的绝缘固定环，套设于所述第二皮带轮的第一环形电极和第二环形电极，第一电刷，及第二电刷；所述第一环形电极与所述第二环形电极之间留有绝缘间隙，所述第一电刷和所述第二电刷的一端固接于所述绝缘固定环，另一端套设于所述第一环形电极及所述第二环形电极；其中所述第一电刷与所述第一环形电极，以及所述第二电刷与所述第二环形电极可转动地连接。

作为本实用新型的优选方案，所述第一环形电极的内壁上设有第一电极片，所述从动轮上开设有第一插槽，所述第一电极片穿过所述第一插槽并与所述第一转动控制件电性连接；及/或,所述第二环形电极的内壁上设有第二电极片，所述从动轮上开设有第二插槽，所述第二电极片穿过所述第二插槽并与所述第一转动控制件电性连接。

作为本实用新型的优选方案，所述第二转动控制件为压电陶瓷或者压电聚合物，所述第二转动控制件的内周壁固接于所述连接杆，所述第二转动控制件的外周壁设于所述收线轮的内壁内，且所述第二转动控制件的外周壁与所述收线轮上对应的部分之间留有第二预设间隙。

作为本实用新型的优选方案，所述连接杆在所述第二转动控制件的位置处套设有摩擦环，所述第二转动控制件套设于所述摩擦环，并与所述摩擦环连接固定。

作为本实用新型的优选方案，所述支撑件设为外壳，所述外壳包括上壳板、相对所述上壳板设置的下壳板、以及连接所述上壳板与所述下壳板的外壳壁。

作为本实用新型的优选方案，所述支撑件还包括连接壳体，所述连接壳体设置在所述上壳板上，用以包裹所述旋转驱动机构。

作为本实用新型的优选方案，所述支撑件还包括安装外壳，所述安装外壳设置在所述连接壳体上，且所述安装外壳能够将所述牵引线驱动装置安装于机械臂上。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型所提供的牵引线驱动装置，利用主动轮与传动轮之间的传动连接，使得一个转动轴能够实现对多个收线机构的驱动，且收线机构上收线轮的转动由第一转动控制件及第二转动控制件控制，以此实现该牵引线驱动装置用一个旋转驱动件对多个收线轮的转动控制，具有降低该牵引线驱动装置的体积及重量，降低能耗的作用，同时也便于对多个收线机构的集成。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式所提供的牵引线驱动装置与机械臂装配时的分解图。

图2为本实用新型的牵引线驱动装置的结构示意图。

图3为本实用新型中收线机构的局部分解图。

图4为本实用新型中第二皮带轮与第一环形电极及第二环形电极的装配分解图。

图5为本实用新型中收线轮的结构示意图。

其中，11、上壳板；12、下壳板；13、外壳壁；14、连接壳体；15、安装外壳；20、旋转驱动机构；21、旋转驱动件；22、转动轴；23、第一皮带轮； 30、收线机构；31、收线轮；32、连接杆；33、第二皮带轮；331、第一插槽；332、第二插槽；34、第一转动控制件；35、第二转动控制件；36、导线筒；361、穿线孔；362、导线槽；371、绝缘固定环；372、第一环形电极；3721、第一电极片；373、第二环形电极；3731、第二电极片；374、第一电刷；375、第二电刷；38、摩擦环；101、同步带；102、过线孔；201、牵引线；202、机械臂。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

本实用新型请求保护的牵引线驱动装置，应用于由牵引线201控制的机械臂202上，能够通过牵引线201控制机械臂202的作动，以此达到控制机械臂作动的目的。

请参阅图1-图5，本实用新型一实施方式所提供的牵引线驱动装置，包括支撑件，旋转驱动机构20，多个收线机构30，以及电源系统。其中所述电源系统用以给所述旋转驱动机构20及多个所述收线机构30供电。

所述支撑件为所述旋转驱动机构20及多个所述收线机构30提供安装空间，本实施方式的支撑件设为外壳，其中所述外壳包括上壳板11、相对所述上壳板 11设置的下壳板12、以及连接所述上壳板11与所述下壳板12的外壳壁13。其中，所述旋转驱动机构20安装于所述上壳板11上，所述收线机构30安装于所述上壳板11与所述下壳板12之间的位置，并位于所述外壳壁13内，所述上壳板11、所述下壳板12及所述外壳壁13对所述收线机构30起到保护的作用。

在本实施方式中，本实施方式的外壳还包含有连接壳体14，所述连接壳体 14能够罩设于所述旋转驱动机构20，以对所述旋转驱动机构20起到保护的作用。

进一步地，本实施方式的牵引线驱动装置还包括安装外壳15，所述安装外壳15能够将所述牵引线驱动装置安装于机械臂202上。具体的，所述安装外壳 15上具有多个供所述机械臂202上牵引线201通过的孔(图未示)，使得所述机械臂202上的牵引线201能够经过所述安装外壳15导入至所述外壳内，并与所述收线机构30配合。

所述旋转驱动机构20用以提供所述收线机构30上收线轮31转动的动力，且本实施方式的旋转驱动机构20为电机驱动结构。

具体地，本实施方式的旋转驱动机构20包括固接于所述上壳板11的旋转驱动件21、及连接于所述旋转驱动件21的转动轴22，所述转动轴22能够随所述旋转驱动件21的输出轴转动而转动，其中所述转动轴22通过所述轴承可转动连接于所述上壳板11及所述下壳板12。所述转动轴22在设于所述上壳板11 及所述下壳板12之间的部分上固接有多个主动轮。也就是说，本实施方式的旋转驱动机构20工作时，所述旋转驱动件21能够驱动所述转动轴22旋转，并利用所述转动轴22带动所述主动轮转动。当然，需要说明的是，所述旋转驱动件 21与所述转动轴22之间可根据使用的需求连接有减速机。

多个所述收线机构30连接于所述支撑件且设置于所述转动轴22周围，所述收线机构30与所述主动轮对应设置，使得每个所述收线机构30能够与对应的所述主动轮配合，以用所述主动轮提供所述收线机构30工作时的动力。需要说明的是，所述牵引线驱动装置可根据待控制的机械臂202上牵引线201的结构及位置具体设置所述收线机构30，又或者可根据机械臂202上牵引线201的结构及位置具体选择收线机构30，在此就不展开阐述。

具体地，本实施方式的收线机构30包括固接于所述支撑件的连接杆32，套设于所述连接杆32的从动轮、收线轮31、第一转动控制件34及第二转动控制件35。其中，所述连接杆32可根据需要固接于所述上壳板11和/或所述下壳板 12；每个所述从动轮分别与对应的所述主动轮传动连接，使得所述转动轴22的转动能都带动所述从动轮转动。所述第一转动控制件34设置在所述从动轮与收线轮31之间的位置，且所述第一转动控制件34能够将所述从动轮与所述收线轮31相对固定而同步转动，或者解除所述从动轮与所述收线轮31之间的相对固定；所述第二转动控制件35设置在所述收线轮31与所述连接杆32之间的位置，所述第二转动控制件35能够将所述收线轮31与所述连接杆32相对固定而限制所述收线轮31转动，或者解除所述收线轮31与所述连接杆32之间的相对固定。使得本实施方式的收线机构30能够用所述第一转动控制件34与所述第二转动控制件35对所述收线轮31启停控制，进而实现对绕设于该收线轮31上的牵引线201的收线控制。需要说明的是，所述收线机构30对所述牵引线201 的收线控制，具体为所述收线机构30上收线轮31根据使用的需求转动，并实现对所述牵引线201的拉紧或者松放的控制。

在本实施方式中，所述主动轮设为第一皮带轮23，所述从动轮设为第二皮带轮33，所述第一皮带轮23与对应的所述第二皮带轮33之间通过同步带101 传动连接，使得所述收线机构30上的第二皮带轮33能够与对应的所述第一皮带轮23同步转动。当然了需要说明的是，所述主动轮及所述从动轮不局限于图示所示，本领域技术人员可根据使用的需求将所述主动轮及所述从动轮设为齿轮、链条的结构，在此就不展开阐述。

在本实施方式中，本实施方式的收线机构30还包括固接于所述连接杆32 的导线筒36，所述导线筒36上开设有穿线孔361及导线槽362，所述收线轮31 上绕设的牵引线201途经所述穿线孔361及所述导线槽362向外引出，用以对所述收线轮31上的牵引线201起到导引的作用，以便于该牵引线驱动装置与机械臂202之间通过所述牵引线201连接。

且，本实施方式的支撑件上开设有多个对应于所述收线机构30的过线孔 102，其中每个所述过线孔102对应地设置在所述上壳板11上，且每个所述过线孔102设置在对应的所述导线筒36的导线槽362所在的直线上，以便于所述收线机构30上牵引线201自所述收线轮31向外引出，并与对应的机械臂202 连接。

其中，本实施方式的第一转动控制件34为压电陶瓷或者压电聚合物，所述第一转动控制件34的外周壁固接于所述第二皮带轮33的内壁，所述第一转动控制件34的内周壁套设于所述收线轮31的一侧端部，且所述第一转动控制件 34套设于所述收线轮31的部分与所述收线轮31上对应的部分之间留有第一预设间隙，使得所述第一转动控制件34未通电时，所述第一转动控制件34能够跟随所述第二皮带轮33旋转，而当所述第一转动控制件34通电后能够利用压电逆效应，使得所述第一转动控制件34上内周壁的直径变小，在径向方向产生位移，使得所述第一转动控制件34的内周壁将所述收线轮31夹紧。故此，通电后的所述第一转动控制件34能够将所述第二皮带轮33及所述收线轮31相对固定，使得所述第二皮带轮33能够带动所述收线轮31进行旋转，进而实现对该收线轮31上牵引线201的收放控制。

由上可知，本实施方式的第一转动控制件34的外周壁固接于所述第二皮带轮33，使得所述第一转动控制件34跟随所述第二皮带轮33在所述连接杆32上转动。本实施方式的收线机构30在所述连接杆32上还设有电刷组件，使得外置电源能够通过所述电刷组件给所述第一转动控制件34进行供电。

具体地，本实施方式的电刷组件包括固接于所述连接杆32的绝缘固定环 371、套设于所述第二皮带轮33的第一环形电极372和第二环形电极373、第一电刷374及第二电刷375。其中所述第一环形电极372与所述第二环形电极373 之间留有绝缘间隙，所述第一电刷374和所述第二电刷375的一端固接于所述绝缘固定环371，另一端套设于所述第一环形电极372及所述第二环形电极373；其中所述第一电刷374与所述第一环形电极372，以及所述第二电刷375与所述第二环形电极373可转动地连接,使得外置电源的电源线能够通过所述第一电刷 374及所述第二电刷375分别与所述第一环形电极372及所述第二环形电极373电性连接，且所述第一电刷374及所述第二电刷375相对于所述第二皮带轮33 静止，进而实现外置电源的电源线以静止不动的方式与所述第一转动控制件34 电性连接，防止电源线缠绕。

其中，所述第一环形电极372的内壁上设有第一电极片3721，所述第二皮带轮33上开设有第一插槽331，所述第一电极片3721穿过所述第一插槽331并与所述第一转动控制件34电性连接；及/或，所述第二环形电极373的内壁上设有第二电极片3731，所述第二皮带轮33上开设有第二插槽332，所述第二电极片3731穿过所述第二插槽332并与所述第一转动控制件34电性连接。以此实现所述第一环形电极372及/或所述第二环形电极373与所述第一转动控制件 34之间的电性连接。

在本实施方式中，所述第二转动控制件35也为压电陶瓷或者压电聚合物，所述第二转动控制件35的内周壁固接于所述连接杆32，所述第二转动控制件 35的外周壁设于所述收线轮31的内壁内，且所述第二转动控制件35的外周壁与所述收线轮31上对应的部分之间留有第二预设间隙。也就是说，本实施方式的第二转动控制件35固定在所述连接杆32上，且通电后能够通过向外膨胀的方式实现与所述收线轮31的配合，并将转动的所述收线轮31锁定在所述连接杆32上。

进一步地，本实施方式的连接杆32在所述第二转动控制件35的位置处套设有摩擦环38，所述第二转动控制件35套设于所述摩擦环38，并与所述摩擦环38连接固定，以此实现所述第二转动控制件35在所述连接杆32上的装配连接，进而确保该第二转动控制件35应用于该收线机构30，保持相对静止不动。当然了需要说明的是，由于本实施方式的第二转动控制件35保持静止不动，为此外置电源可用电源线直接电性连接于所述第二转动控制件35，在此就不展开阐述。

由上可知，本实施方式的牵引线驱动装置工作时，所述旋转驱动件21驱动所述转动轴22旋转，转动的所述转动轴22能够带动固接于所述转动轴22上的多个第一皮带轮23旋转，并通过同步带101带动每个所述收线机构30上的第二皮带轮33旋转，然后每个所述收线机构30能够根据使用的需求，用所述第一转动控制件34控制所述收线轮31与所述第二皮带轮33之间的配合，进而实现对所述收线轮31的转动控制，用所述第二转动控制件35控制所述收线轮31 与所述连接杆32之间的配合，进而实现对所述收线轮31的停止控制。以此实现该牵引线驱动装置工作时，能够用一个旋转驱动件21即可实现对多个所述收线轮31的转动控制。当然了需要说明的是，所述第一转动控制件34与所述第二转动控制件35通过外置电源交替供电。

综上，本实用新型所提供的牵引线驱动装置，利用主动轮与传动轮之间的传动连接，使得一个转动轴22能够实现对多个收线机构30的驱动，且收线机构 30上收线轮31的转动由第一转动控制件34及第二转动控制件35控制，以此实现该牵引线驱动装置用一个旋转驱动件21对多个收线轮31的转动控制，具有降低该牵引线驱动装置的体积及重量，降低能耗的作用，同时也便于对多个收线机构30的集成。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种牵引线驱动装置，其特征在于：包括

支撑件；

旋转驱动机构，包括旋转驱动件，及连接于所述旋转驱动件的转动轴，所述转动轴能够随所述旋转驱动件的输出轴的转动而转动，所述旋转驱动件固定于所述支撑件，所述转动轴可转动地连接于所述支撑件，其中所述转动轴外周固设有多个主动轮；

多个收线机构，多个所述收线机构连接于所述支撑件且设置于所述转动轴周围，所述收线机构与所述主动轮对应设置，每个所述收线机构包括连接杆、从动轮以及收线轮，所述连接杆固定于所述支撑件，所述从动轮以及所述收线轮能够转动地套设于所述连接杆，每个所述从动轮分别与对应的所述主动轮传动连接，使得所述转动轴的转动能都带动所述从动轮转动，所述从动轮与所述收线轮之间设置有第一转动控制件，所述第一转动控制件能够将所述从动轮与所述收线轮相对固定而同步转动，或者解除所述从动轮与所述收线轮之间的相对固定，所述收线轮与所述连接杆之间设置有第二转动控制件，所述第二转动控制件能够将所述收线轮与所述连接杆相对固定而限制所述收线轮转动，或者解除所述收线轮与所述连接杆之间的相对固定；

以及电源系统，所述电源系统用以给所述旋转驱动机构及多个所述收线机构供电。

2.根据权利要求1所述的牵引线驱动装置，其特征在于：所述收线机构还包括固接于所述连接杆的导线筒，所述导线筒上开设有穿线孔及导线槽，所述收线轮上绕设的牵引线途经所述穿线孔及所述导线槽向外引出。

3.根据权利要求2所述的牵引线驱动装置，其特征在于：所述支撑件上开设有多个对应于所述收线机构的过线孔，每个所述过线孔设置在对应的所述导线筒的导线槽所在的直线上。

4.根据权利要求1所述的牵引线驱动装置，其特征在于：所述主动轮设为第一皮带轮，所述从动轮设为第二皮带轮，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮之间用同步带传动连接。

5.根据权利要求4所述的牵引线驱动装置，其特征在于：所述第一转动控制件为压电陶瓷或者压电聚合物，所述第一转动控制件的外周壁固接于所述从动轮的内壁，所述第一转动控制件的内周壁套设于所述收线轮的一侧端部，且所述第一转动控制件套设于所述收线轮的部分与所述收线轮上对应的部分之间留有第一预设间隙。

6.根据权利要求5所述的牵引线驱动装置，其特征在于：所述连接杆上设有电刷组件，且外置电源能够通过所述电刷组件给所述第一转动控制件供电。

7.根据权利要求6所述的牵引线驱动装置，其特征在于：所述电刷组件包括固接于所述连接杆的绝缘固定环、套设于所述第二皮带轮的第一环形电极和第二环形电极、第一电刷及第二电刷；所述第一环形电极与所述第二环形电极之间留有绝缘间隙，所述第一电刷和所述第二电刷的一端固接于所述绝缘固定环，另一端套设于所述第一环形电极及所述第二环形电极；其中所述第一电刷与所述第一环形电极，以及所述第二电刷与所述第二环形电极可转动地连接。

8.根据权利要求7所述的牵引线驱动装置，其特征在于：所述第一环形电极的内壁上设有第一电极片，所述从动轮上开设有第一插槽，所述第一电极片穿过所述第一插槽并与所述第一转动控制件电性连接；及/或,所述第二环形电极的内壁上设有第二电极片，所述从动轮上开设有第二插槽，所述第二电极片穿过所述第二插槽并与所述第一转动控制件电性连接。

9.根据权利要求1所述的牵引线驱动装置，其特征在于：所述第二转动控制件为压电陶瓷或者压电聚合物，所述第二转动控制件的内周壁固接于所述连接杆，所述第二转动控制件的外周壁设于所述收线轮的内壁内，且所述第二转动控制件的外周壁与所述收线轮上对应的部分之间留有第二预设间隙。

10.根据权利要求9所述的牵引线驱动装置，其特征在于：所述连接杆在所述第二转动控制件的位置处套设有摩擦环，所述第二转动控制件套设于所述摩擦环，并与所述摩擦环连接固定。

11.根据权利要求1所述的牵引线驱动装置，其特征在于：所述支撑件设为外壳，所述外壳包括上壳板、相对所述上壳板设置的下壳板、以及连接所述上壳板与所述下壳板的外壳壁。

12.根据权利要求11所述的牵引线驱动装置，其特征在于：所述支撑件还包括连接壳体，所述连接壳体设置在所述上壳板上，用以包裹所述旋转驱动机构。

13.根据权利要求12所述的牵引线驱动装置，其特征在于：所述支撑件还包括安装外壳，所述安装外壳设置在所述连接壳体上，且所述安装外壳能够将所述牵引线驱动装置安装于机械臂上。

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