CN218557096U - 一种柔性机器人的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的属于航空发动机检测技术领域，具体为一种柔性机器人的驱动装置，包括驱动装置、驱动绳、电控箱和执行装置，所述驱动装置、驱动绳和执行装置均设置在电控箱的上端，所述驱动绳设置在驱动装置的右端，所述执行装置设置在驱动绳的右端，所述驱动装置包括前轴承盘和后轴承盘，所述前轴承盘的前侧壁固定设置有支撑架，柔性机器人的执行部分是蛇形臂结构，蛇形臂有三段，每段都依靠柔性变刚度关节连接，其中柔性变刚度关节可以使得机械臂的刚度可以自由调节，以便更好地穿行复杂的航空发动机内部达到检测的目的，在携带较重的检测装备时，可以自主提升刚度。

Description

一种柔性机器人的驱动装置

技术领域

本实用新型涉及航空发动机检测技术领域，具体为一种柔性机器人的驱动装置。

背景技术

航空发动机的检测目前只能通过内窥镜检测和人工拆卸发动机检测，人工拆卸检测虽然检测彻底全面，但是耗时耗力，且耗资巨大，不利于频繁检测航空发动机的故障及寿命，内窥镜检测检测范围小，只能检测部分叶片，并且只能依靠经验丰富的维修师进行经验判断航空发动机是否故障。

发动机内部损伤通常有裂纹、缺口、掉块、撕裂、烧蚀等，检测方法主要采用内窥镜检查。发动机出现内部损伤后，需根据损伤的程度依据相关术标准和手册，对发动机给出继续使用、修磨处理后继续使用、更换发动机等处理措施。因此，如何及时准确地对发动机内部损伤进行诊断和评判，将直接影响到发动机的科学使用和飞行训练的正常开展。

现阶段通过柔性机器人对航空发动机进行检测是一种重要的方法，柔性机器人具有材料的柔软性、优良的环境适应性、超强的安全性、良好的人机互动性等等特点，使得柔性机器人可以在工作环境复杂的背景中完成作业任务，但是目前柔性机器人的驱动装置的柔性变刚度关节不方便进行自由调节，从而不方便穿行在复杂的发动机内部，来达到快速检测的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种柔性机器人的驱动装置，以解决上述背景技术中提出的目前柔性机器人的驱动装置的柔性变刚度关节不方便进行自由调节，从而不方便穿行在复杂的发动机内部，来达到快速检测的目的的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种柔性机器人的驱动装置，包括驱动装置、驱动绳、电控箱和执行装置，所述驱动装置、驱动绳和执行装置均设置在电控箱的上端，所述驱动绳设置在驱动装置的右端，所述执行装置设置在驱动绳的右端，所述驱动装置包括前轴承盘和后轴承盘，所述前轴承盘的前侧壁固定设置有支撑架，所述支撑架的前端固定设置有均匀排布的步进电机，所述后轴承盘的侧壁开设有均匀排布的导丝套，所述前轴承盘和后轴承盘之间共同固定设置有限位柱，所述前轴承盘与后轴承盘之间转动设置有均匀排布的双向正反丝杆，均匀排布的所述双向正反丝杆的前端均与所述步进电机的输出端固定连接，均匀排布的所述双向正反丝杆的杆壁的两端均螺纹连接有对称的滑块，相邻两个所述滑块之间均设置有连接器，所述前轴承盘和后轴承盘之间位于双向正反丝杆的一旁均设置有光杆，均匀排布的所述连接器的侧壁均固定设置有直线轴承，所述直线轴承与所述光杆的外壁滑动连接。

优选的，所述电控箱与均匀排布的所述步进电机电性连接。

优选的，均匀排布的所述步进电机的输出端均通过联轴器与所述双向正反丝杆的前端固定连接。

优选的，均匀排布的所述滑块均与所述驱动绳的左端固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

柔性机器人的执行部分是蛇形臂结构，蛇形臂有三段，每段都依靠柔性变刚度关节连接，其中柔性变刚度关节可以使得机械臂的刚度可以自由调节，以便更好地穿行复杂的航空发动机内部达到检测的目的，在携带较重的检测装备时，可以自主提升刚度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中驱动装置的结构示意图。

图中：1驱动装置、2驱动绳、3电控箱、4执行装置、5步进电机、6支撑架、7前轴承盘、8滑块、9光杆、10直线轴承、11限位柱、12双向正反丝杆、13连接器、14后轴承盘、15导丝套。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例：

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种柔性机器人的驱动装置，包括驱动装置1、驱动绳2、电控箱3和执行装置4，驱动装置1、驱动绳2和执行装置4均设置在电控箱3的上端，驱动绳2设置在驱动装置1的右端，执行装置4设置在驱动绳2的右端，驱动装置1包括前轴承盘7和后轴承盘14，前轴承盘7的前侧壁固定设置有支撑架6，支撑架6的前端固定设置有均匀排布的步进电机5，后轴承盘14的侧壁开设有均匀排布的导丝套15，前轴承盘7和后轴承盘14之间共同固定设置有限位柱11，前轴承盘7与后轴承盘14之间转动设置有均匀排布的双向正反丝杆12，均匀排布的双向正反丝杆12的前端均与步进电机5的输出端固定连接，均匀排布的双向正反丝杆12的杆壁的两端均螺纹连接有对称的滑块8，相邻两个滑块8之间均设置有连接器13，前轴承盘7和后轴承盘14之间位于双向正反丝杆12的一旁均设置有光杆9，均匀排布的连接器13的侧壁均固定设置有直线轴承10，直线轴承10与光杆9的外壁滑动连接，柔性机器人的执行装置4和驱动装置1之间通过绳外驱动方式，实现依靠六个步进电机5联动和三个柔性变刚度关节完成执行结构空间六自由度的弯曲运动，每个步进电机5可以实现一个关节段对应两个方向的运动，每个关节段由两个步进电机5带动，两个步进电机5联动可以使得一个柔心变刚度关节在各个方向的弯曲运动，连续体结构能够顺利通过发动机的进气口，穿过排列密集的叶片，进行更深入的检测，控制灵活，可以根据深入环境的变化，进行刚度的调节，以适合的刚度通过航空发动机内部。在穿过航空发动机叶片时，可以有效地避免与叶片进行刚性碰撞，以免对叶片造成损伤；有效避免刚性太大容易在曲率较大的弯曲处无法前行，刚性太小容易在直径较大的弯曲处自身形成回路无法前行，可以承载较大的负载，可以在连续体末端装载更多的检测装置，更好的进行航空发动机的检测任务，可以承载较大的负载，可以在连续体末端装载更多的检测装置，更好的进行航空发动机的检测任务，可以进行微小的变刚度柔性结构变化，依靠结构设计优点就可以实现刚度变化，很好的缩小了连续体的体积，可以更好的在航空发动机内部前行，本装置可以进行微小的变刚度柔性结构变化，依靠结构设计优点就可以实现刚度变化，很好的缩小了连续体的体积，可以更好的在航空发动机内部前行，主要用于航空发动机的内部检测任务；还可以用于经自然腔道手术、胃镜和肠镜等内镜技术；还可以用于在地震后受损楼房中狭窄复杂的环境的勘探任务。

电控箱3与均匀排布的步进电机5电性连接。

均匀排布的步进电机5的输出端均通过联轴器与双向正反丝杆12的前端固定连接。

均匀排布的滑块8均与驱动绳2的左端固定连接。

工作原理：柔性机器人弯曲运动的实现仿照了章鱼触手的弯曲原理，采用绳外驱动方式，实现弯曲运动依靠着驱动装置1，驱动装1由六个步进电机5带动，每个步进电机5通过联轴器与双向正反丝杆12连接，双向正反丝杆12上前后放置两个滑块8，滑块8由连接器13与一个光杆9连接，可以保证当双向正反丝杆12转动时，滑块8进行前后运动，当步进电机5工作时，带动着双向正反丝杆12旋转，双向正反丝杆12上滑块8做相向或者相背运动，每个滑块8上连接一条驱动绳2末端，驱动绳2通过蛇形臂本体的弹簧管后连接到柔心变刚度关节；每双向正反丝杆12上的两个滑块8同时依靠驱动绳2连接一个柔心变刚度关节的上下端，当滑块8的相向或者相背运动，会使得两条驱动绳2中一条伸长一条缩短，从而可以让柔性机器人向绳线缩短的方向弯曲，每个步进电机5可以实现一个关节段对应两个方向的运动，每个关节段由两个步进电机5带动，两个步进电机5联动可以使得一个柔心变刚度关节在各个方向的弯曲运动，通过对控制箱中弯曲控制系统的调控，控制6个步进电机5的联动，从而实现柔性机器人三个关节整体6个自由度的弯曲运动。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种柔性机器人的驱动装置，包括驱动装置(1)、驱动绳(2)、电控箱(3)和执行装置(4)，其特征在于，所述驱动装置(1)、驱动绳(2)和执行装置(4)均设置在电控箱(3)的上端，所述驱动绳(2)设置在驱动装置(1)的右端，所述执行装置(4)设置在驱动绳(2)的右端，所述驱动装置(1)包括前轴承盘(7)和后轴承盘(14)，所述前轴承盘(7)的前侧壁固定设置有支撑架(6)，所述支撑架(6)的前端固定设置有均匀排布的步进电机(5)，所述后轴承盘(14)的侧壁开设有均匀排布的导丝套(15)，所述前轴承盘(7)和后轴承盘(14)之间共同固定设置有限位柱(11)，所述前轴承盘(7)与后轴承盘(14)之间转动设置有均匀排布的双向正反丝杆(12)，均匀排布的所述双向正反丝杆(12)的前端均与所述步进电机(5)的输出端固定连接，均匀排布的所述双向正反丝杆(12)的杆壁的两端均螺纹连接有对称的滑块(8)，相邻两个所述滑块(8)之间均设置有连接器(13)，所述前轴承盘(7)和后轴承盘(14)之间位于双向正反丝杆(12)的一旁均设置有光杆(9)，均匀排布的所述连接器(13)的侧壁均固定设置有直线轴承(10)，所述直线轴承(10)与所述光杆(9)的外壁滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种柔性机器人的驱动装置，其特征在于：所述电控箱(3)与均匀排布的所述步进电机(5)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种柔性机器人的驱动装置，其特征在于：均匀排布的所述步进电机(5)的输出端均通过联轴器与所述双向正反丝杆(12)的前端固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种柔性机器人的驱动装置，其特征在于：均匀排布的所述滑块(8)均与所述驱动绳(2)的左端固定连接。

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