本發(fā)明實(shí)施例涉及一種驅(qū)動機(jī)構(gòu),尤其涉及一種滑軌式雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù):
機(jī)械手能模仿人手和臂的某些動作功能,用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動操作裝置。機(jī)械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人,也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機(jī)器人,它可代替人的繁重勞動以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化,能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全,因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。廣義上的機(jī)械手不一定都是復(fù)雜的模仿人的手的結(jié)構(gòu),在工業(yè)生產(chǎn)中,類似于手臂結(jié)構(gòu)的裝置也是有較為廣泛的應(yīng)用,例如通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動可轉(zhuǎn)動的連桿部件,來實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線上的物體的撥動、阻攔等功能,此外,還有許多機(jī)械手也是針對殘疾人設(shè)計,來充當(dāng)殘疾人的假肢,從而讓殘疾人具有一定的抓取物體的能力。
在機(jī)械手的機(jī)構(gòu)中,需要通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)來驅(qū)動手臂或手指,使得手臂或者手指能夠沿著關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動,從而實(shí)現(xiàn)對物體的抓取。手臂或者手指的轉(zhuǎn)動需要通過驅(qū)動源來實(shí)現(xiàn),現(xiàn)有技術(shù)中一般通過電機(jī)驅(qū)動來完成,而電機(jī)通過輸出軸轉(zhuǎn)動的方式輸出動力,需要經(jīng)過一定的傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計才能輸出到手臂或手指上來帶動其轉(zhuǎn)動?,F(xiàn)有技術(shù)的傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計占用空間較大,或者對關(guān)節(jié)部分影響較大,需要對關(guān)節(jié)部分進(jìn)行特殊設(shè)計等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種滑軌式雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu),以節(jié)省驅(qū)動機(jī)構(gòu)所占用的空間。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種滑軌式雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu),其包括電機(jī)機(jī)架、層間傳動機(jī)構(gòu)、電機(jī)、滑動導(dǎo)軌、螺桿以及與所述螺桿配合的螺母,所述電機(jī)固定在所述電機(jī)機(jī)架內(nèi),并通過輸出軸與所述層間傳動機(jī)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)動體連接,所述螺桿和螺母設(shè)置于所述電機(jī)機(jī)架的下方,所述螺桿的一端與所述層間傳動機(jī)構(gòu)的第二轉(zhuǎn)動體連接,所述第一轉(zhuǎn)動體和第二轉(zhuǎn)動體之間傳動連接,所述螺母與所述電機(jī)位于所述層間傳動機(jī)構(gòu)的同側(cè),所述螺桿的軸向方向固定,當(dāng)所述螺桿轉(zhuǎn)動時,帶動所述螺母在軸向方向運(yùn)動,所述螺母上設(shè)置有與被驅(qū)動部件連接的連接部,用于通過所述螺母在軸向方向的運(yùn)動驅(qū)動所述被驅(qū)動部件運(yùn)動,所述滑動導(dǎo)軌設(shè)置在所述電機(jī)機(jī)架的下部,所述螺母通過所述滑動導(dǎo)軌與所述電機(jī)機(jī)架連接,使得所述螺母徑向方向上與所述電機(jī)機(jī)架固定連接,在軸向方向上能夠滑動。
本發(fā)明實(shí)施例提供的滑軌式雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu),通過采用雙層折回傳動結(jié)構(gòu),配合螺桿和螺母的特殊設(shè)計,使得動力源的原始輸出和對被驅(qū)動部件的驅(qū)動輸出分別位于兩層,并且通過層間傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了折回,從而節(jié)省軸向傳動輸出所占用的空間。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施,并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂,以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之一。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之二。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之一。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之二。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之三。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例二的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之四。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例三的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之一。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例三的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之二。
圖9為本發(fā)明實(shí)施例三的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之三。
圖10為本發(fā)明實(shí)施例三的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之四。
圖11為本發(fā)明實(shí)施例四的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之一。
圖12為本發(fā)明實(shí)施例四的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之二。
圖13為本發(fā)明實(shí)施例四的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之三。
圖14為本發(fā)明實(shí)施例四的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖之四。
附圖標(biāo)號說明:31-電機(jī)機(jī)架;32-層間傳動機(jī)構(gòu);311-電機(jī);34-螺桿;35-螺母;321-第一轉(zhuǎn)動體;322-第二轉(zhuǎn)動體;323-上層軸承;324-下層軸承;38-被驅(qū)動部件;39-連接部;40-第一轉(zhuǎn)軸;41-彈性體;42-第一級連桿;43-第二級連桿;44-第二轉(zhuǎn)軸;45-第一拉桿;46-第三轉(zhuǎn)軸;47-第四轉(zhuǎn)軸;48-扭簧;49-第二拉桿;50-第一連桿轉(zhuǎn)軸;51-第二連桿轉(zhuǎn)軸;52-第一拉桿轉(zhuǎn)軸;53-第二拉桿轉(zhuǎn)軸。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施例,然而應(yīng)當(dāng)理解,可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反,提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開,并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
實(shí)施例一
如圖1和圖2所示,其為本發(fā)明實(shí)施例的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖,本發(fā)明實(shí)施例的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)機(jī)架31、層間傳動機(jī)構(gòu)32、電機(jī)311、螺桿34以及與螺桿34配合的螺母35。
電機(jī)311固定在電機(jī)機(jī)架31內(nèi),并通過輸出軸與層間傳動機(jī)構(gòu)32的第一轉(zhuǎn)動體321連接。在實(shí)際應(yīng)用中,由于電機(jī)311輸出的轉(zhuǎn)速可能和實(shí)際需要的轉(zhuǎn)速有所差別,因此,還可以包括減速組件,用以對電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié),減速組件設(shè)置在電機(jī)311的輸出端,輸出軸通過減速組件與電機(jī)311的輸出端連接。
螺桿34和螺母35設(shè)置于電機(jī)機(jī)架31的下方,螺母35在徑向方向上相對于電機(jī)機(jī)架31固定,并能夠相對電機(jī)機(jī)架31在軸向方向上運(yùn)動,螺桿34的一端與層間傳動機(jī)構(gòu)32的第二轉(zhuǎn)動體322連接,第一轉(zhuǎn)動體321和第二轉(zhuǎn)動體322之間傳動連接。
這里所說的螺母35在徑向方向上相對于電機(jī)機(jī)架31固定是指,螺母35在徑向方向上被束縛,而軸向方向上放開,從而當(dāng)螺桿34轉(zhuǎn)動時,螺母35能夠在徑向上運(yùn)動。
具體的實(shí)現(xiàn)方式可以有多種,例如,電機(jī)機(jī)架31的下部可以設(shè)置有滑動導(dǎo)軌,螺母35可以通過滑動導(dǎo)軌與電機(jī)機(jī)架31連接,使得該螺母35在徑向方向上(圖中的上下方向)與電機(jī)機(jī)架31固定連接,在軸向方向上能夠滑動。該滑動導(dǎo)軌也可以不具有承載作用,僅僅提供徑向上的束縛作用,當(dāng)然,較為優(yōu)選地,螺母35卡接于滑動導(dǎo)軌上,從而使得該滑動導(dǎo)軌起到一定的承載作用,即使得螺母35在除了軸向方向可以運(yùn)動外,其他方向的自由度被滑動導(dǎo)軌固定,這樣,螺母35通過滑動導(dǎo)軌與電機(jī)機(jī)架31連接可以將電機(jī)機(jī)架31作為下層螺桿34和螺母35機(jī)構(gòu)的承載體,即滑動導(dǎo)軌除了起到對螺母35的水平運(yùn)動的導(dǎo)向作用以外,還起到了的一定的承重的作用,從而可以一定程度上減少下層機(jī)構(gòu)中的承重結(jié)構(gòu),我們可以將這種雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)稱作為滑軌式雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
再例如,螺母35與電機(jī)機(jī)架31可以在徑向上通過銷釘固定連接,而銷釘可以通過設(shè)置在電機(jī)機(jī)架31上的滑槽在軸向方向運(yùn)動。再例如,還可以通過電機(jī)機(jī)架31和螺母35的形狀設(shè)計來實(shí)現(xiàn)徑向方向的固定,電機(jī)機(jī)架31和螺母35的形狀設(shè)計為在徑向方向上彼此貼合并且轉(zhuǎn)動互斥,螺母35能夠在電機(jī)機(jī)架31的下表面滑動,例如電機(jī)機(jī)架31和螺母35均設(shè)計為方形,并且彼此貼合,在螺母35與電機(jī)機(jī)架31的下表面貼合的情況下,螺母35無法在徑向方向上轉(zhuǎn)動,從而實(shí)現(xiàn)在徑向上的相對固定,通過這樣的結(jié)構(gòu)可以在機(jī)械復(fù)雜度很低的情況下實(shí)現(xiàn)徑向固定軸向滑動的設(shè)計,并且使得結(jié)構(gòu)緊密,節(jié)省空間。
其中,上述的第一轉(zhuǎn)動體321和第二轉(zhuǎn)動體322之間可以通過齒輪嚙合傳動連接,即第一轉(zhuǎn)動體321和第二轉(zhuǎn)動體322可以為相互嚙合的兩個齒輪,此外,第一轉(zhuǎn)動體321和第二轉(zhuǎn)動體322之間也可以通過鏈條或皮帶傳動連接。此外,如圖2所示,層間傳動機(jī)構(gòu)32還可以包括固定于電機(jī)機(jī)架上的雙層軸承(彼此固定連接的上層軸承和下層軸承,可以是獨(dú)立于電機(jī)機(jī)架的部件,也可以是與電機(jī)機(jī)架一體設(shè)置的,作為電機(jī)機(jī)架的一部分而存在),輸出軸穿過雙層軸承的上層軸承323與第一轉(zhuǎn)動體321連接,螺桿34穿過雙層軸承的下層軸承324與第二轉(zhuǎn)動體322連接。通過雙層軸承能夠?qū)⑾聦勇輻U34以及螺母35等下層部件在進(jìn)行方向上固定于電機(jī)機(jī)架31上,起到一定的固定和承載作用,彼此固定連接的上層軸承323和下層軸承324能夠使得上下層驅(qū)動機(jī)構(gòu)緊密固定在一起,提高整體機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。
螺母35設(shè)置在電機(jī)機(jī)架31下部,并能夠相對電機(jī)機(jī)架31滑動,(圖1中螺母下方的雙向箭頭代表螺母的滑動方向)螺母35與電機(jī)311位于層間傳動機(jī)構(gòu)32的同側(cè)。優(yōu)選地,螺母35的遠(yuǎn)離層間傳動機(jī)構(gòu)32的一側(cè)為封閉結(jié)構(gòu),與被驅(qū)動部件連接的連接部39可以設(shè)置于螺母35的遠(yuǎn)離層間傳動機(jī)構(gòu)的一側(cè)的端面上,圖中僅示意性地指出了連接部39的大致位置。
此外,設(shè)置于電機(jī)機(jī)架31下方的螺桿34在軸向方向(圖中的水平方向)固定,當(dāng)螺桿34轉(zhuǎn)動時,帶動螺母35在軸向方向運(yùn)動,螺母35上設(shè)置有與被驅(qū)動部件38連接的連接部39,用于通過螺母在軸向方向的運(yùn)動驅(qū)動被驅(qū)動部件運(yùn)動。這里的連接部39可以是用于固定繩體的機(jī)構(gòu)或者是用于固定連桿機(jī)構(gòu)的樞軸或者鉸鏈機(jī)構(gòu)等,可以理解為用于固定螺母35與被驅(qū)動部件38之間的連接部件的機(jī)構(gòu)或者位置區(qū)域。
這里的被驅(qū)動部件38可以與電機(jī)機(jī)架31連接,也可以是與電機(jī)機(jī)架31無連接關(guān)系的其他部件。
本實(shí)施例的技術(shù)方案可以應(yīng)用于如下場景,被驅(qū)動部件位于電機(jī)機(jī)架的下方,而電機(jī)以及減速組件需要固定在電機(jī)機(jī)架中,并且電機(jī)的輸出軸所在的方向與被驅(qū)動部件所在的方向不一致(例如電機(jī)輸出軸的方向向左,而被驅(qū)動部件所在的位置為電機(jī)機(jī)架的右側(cè)),在這樣的情況下,可以很好地應(yīng)用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu),解決上述問題,并且能夠充分節(jié)省軸向空間。此外,在上述機(jī)構(gòu)中,螺桿和螺母機(jī)構(gòu)具有自鎖功能,當(dāng)電機(jī)停止輸出扭矩時,螺母的位置會保持不動,從而具有一定的位置記憶功能,同時也使得在電機(jī)輸出停止的情況下,被驅(qū)動部件不會向反方向運(yùn)動。
綜上所述,本實(shí)施例的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu),其作為動力源的電機(jī)位于電機(jī)機(jī)架內(nèi),通過輸出軸沿著水平方向向外輸出轉(zhuǎn)矩,如圖1所示,輸出軸最終將電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩傳遞至位于電機(jī)機(jī)架一端的第一轉(zhuǎn)動體,然后第一轉(zhuǎn)動體通過傳動連接將轉(zhuǎn)矩向下層輸出,然后通過設(shè)置于下層的螺桿和螺母將電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為螺母的直線進(jìn)給運(yùn)動,并最終通過螺母向被驅(qū)動部件輸出驅(qū)動力,驅(qū)動力主要是來自于螺母進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動時產(chǎn)生的牽引力,從而帶動被驅(qū)動部件運(yùn)動。從圖中可以看出,整個動力輸出路線從上層到下層呈現(xiàn)了折回路徑,從而充分節(jié)省了軸向傳動輸出所占用的空間,螺母以可滑動的方式設(shè)置于電機(jī)機(jī)架的下部,也充分利用了電機(jī)機(jī)架作為直線進(jìn)給運(yùn)動的載體,并且也使得上下層機(jī)構(gòu)能夠結(jié)構(gòu)緊湊,進(jìn)一步減小機(jī)構(gòu)所占的空間。
需要說明的是,本實(shí)施例中的所說的“上”、“下”等方位是指部件中的相對位置,當(dāng)然在上述雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)沿著垂直方向設(shè)置時,“上”、“下”即指相對于地面的上下,上述的導(dǎo)軌以及雙層軸承將會提供相對于重力而言的承載力。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)上述雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)沿著其他方向設(shè)置時,例如水平放置,上述的導(dǎo)軌以及雙層軸承也會提供抵御來自水平方向的其他拉力等,從而使得上下層的驅(qū)動部件緊密連接在一起。此外,作為一種變形結(jié)構(gòu),上述的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以設(shè)置于腔體中,通過腔體將上下層的驅(qū)動結(jié)構(gòu)在徑向方向上彼此緊密固定在一起,該腔體可以預(yù)留出與被驅(qū)動部件連接開口。
另外,需要說明的是,上述的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠作為一個獨(dú)立的驅(qū)動單元進(jìn)行生產(chǎn)制造,通過將被驅(qū)動部件連接的連接部標(biāo)準(zhǔn)化,即提供標(biāo)準(zhǔn)的對外連接接口,能夠方便地與其他被驅(qū)動部件連接。上述的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)不限于應(yīng)用在機(jī)械手的領(lǐng)域,還可以提供多種工業(yè)技術(shù)上的應(yīng)用,例如,上述的被驅(qū)動部件可以是需要在一定范圍內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動的擋板機(jī)構(gòu),再例如,上述的被驅(qū)動部件可以是進(jìn)行直線運(yùn)動的擠壓機(jī)構(gòu)等,通過本實(shí)施例的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)都能夠提供驅(qū)動力,能夠在占用空間很小的情況下提供驅(qū)動力。
實(shí)施例二
如圖3至圖6所示,其為本發(fā)明實(shí)施例二的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖,在圖1所示的結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上,增加了被驅(qū)動部件38。該被驅(qū)動部件38通過第一轉(zhuǎn)軸40與電機(jī)機(jī)架31可轉(zhuǎn)動連接,在螺母35的驅(qū)動下(圖3至圖4中螺母下方的雙向箭頭代表螺母的滑動方向),被驅(qū)動部件38能夠相對于電機(jī)機(jī)架31轉(zhuǎn)動(圖3中被驅(qū)動部件末端的箭頭代表被驅(qū)動部件的轉(zhuǎn)動方向)。
進(jìn)一步地,由于被驅(qū)動部件38的運(yùn)動軌跡和螺母35不同,并且運(yùn)動軌跡也不是平行或者在一條直線上,因此,被驅(qū)動部件38與螺母35之間優(yōu)選采用柔性連接部件或者可彎折連接部件作為連接部件,以避免鎖死狀態(tài)的出現(xiàn),連接部件可以連接在螺母35的連接部39上。具體地,被驅(qū)動部件38與螺母35之間可以通過繩體(如圖3和圖4所示)或者連桿機(jī)構(gòu)(如圖5所示)連接,其中,連桿機(jī)構(gòu)可以采用兩節(jié)或者兩節(jié)以上的連桿均可。
通過上述結(jié)構(gòu),在螺母35進(jìn)行直線運(yùn)動的過程中,繩體或者連桿機(jī)構(gòu)拉動被驅(qū)動部件38,繩體或者連桿機(jī)構(gòu)在被驅(qū)動部件38上的固定點(diǎn)與第一轉(zhuǎn)軸40之間形成力矩,從而使得被驅(qū)動部件38以第一轉(zhuǎn)軸40為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
由于在上述機(jī)構(gòu)中,增加了被驅(qū)動部件,并且被驅(qū)動部件是以可轉(zhuǎn)動的方式連接在電機(jī)機(jī)架上的,因此,上述機(jī)構(gòu)也可以稱作雙層折回驅(qū)動的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)。
此外,在電機(jī)機(jī)架31還可以設(shè)置有復(fù)位機(jī)構(gòu),用于施加與螺母35對被驅(qū)動部件38的驅(qū)動力相反的復(fù)位力。該復(fù)位力的作用在于能夠使得被驅(qū)動部件38始終受到兩個方向的作用力,即來自螺母35的驅(qū)動力和來自復(fù)位機(jī)構(gòu)的復(fù)位力,從而使得被驅(qū)動部件38在運(yùn)動過程中以及在停止在任意位置的狀態(tài)下始終保持穩(wěn)定狀態(tài),另外,該復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用還在于當(dāng)螺母35沿著圖中向右運(yùn)動時,通過復(fù)位力的牽引能夠使得被驅(qū)動部件38向上轉(zhuǎn)動,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)位,整體來說,螺母35施加的驅(qū)動力能夠使得被驅(qū)動部件38向下轉(zhuǎn)動,而復(fù)位力使得該被驅(qū)動部件38向上轉(zhuǎn)動。
該復(fù)位機(jī)構(gòu)可以是設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸40上的扭簧,也可以是提供與被驅(qū)動部件38的轉(zhuǎn)動方向相反的驅(qū)動力的其他動力源,例如,可以在電機(jī)機(jī)架31上設(shè)置一個彈性部件,并將該彈性部件與被驅(qū)動部件38之間通過柔性部件連接,在被驅(qū)動部件38向下轉(zhuǎn)動時,彈性部件被拉伸提供一個相反作用力,或者叫復(fù)位力。再例如,如圖6所示,復(fù)位機(jī)構(gòu)也可以是連接在機(jī)架和被驅(qū)動部件之間的彈性體41,該彈性體41在被驅(qū)動部件38向下轉(zhuǎn)動時,提供與轉(zhuǎn)動方向相反的拉力,從而在電機(jī)反向轉(zhuǎn)動時,通過彈性體41的拉力能夠使得被驅(qū)動部件38向上轉(zhuǎn)動。
如實(shí)施例一所說明的,螺桿34和螺母35機(jī)構(gòu)具有自鎖功能,當(dāng)電機(jī)311停止輸出扭矩時,螺母35的位置會保持不動,從而具有一定的位置記憶功能,也使得在電機(jī)311輸出停止的情況下,被驅(qū)動部件38不會向反方向運(yùn)動,在此基礎(chǔ)上,如果還存在復(fù)位力,則會使得被驅(qū)動部件38保持在當(dāng)前位置不動,從而具有對被驅(qū)動部件38的位置鎖定功能。
由于在上述機(jī)構(gòu)中,增加了被驅(qū)動部件和復(fù)位機(jī)構(gòu),因此,上述機(jī)構(gòu)也可以稱作雙層折回驅(qū)動的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
需要說明的是,上述的復(fù)位機(jī)構(gòu)只是本發(fā)明實(shí)施例的一種優(yōu)選方式,在需要復(fù)位場景下,也可以不用設(shè)置專門的復(fù)位機(jī)構(gòu),而是借助外部力量進(jìn)行復(fù)位,例如,當(dāng)雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的螺桿和螺母垂直向下設(shè)置時(將附圖順時針轉(zhuǎn)動90度),被驅(qū)動部件可以依靠自身的重力在垂直于螺桿方向的分力提供復(fù)位力。
本實(shí)施例的機(jī)構(gòu),通過將電機(jī)輸出的動力以折回的方式從上層引導(dǎo)到下層,并且改變了電機(jī)的動力輸出方向,從而回避將電機(jī)的動力輸出直接經(jīng)過被驅(qū)動部件與電機(jī)機(jī)架的連接部分,從而不需要對被驅(qū)動部件與電機(jī)機(jī)架的連接部分進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)計,從而降低了這部分的復(fù)雜度。需要說明的是,在機(jī)械手領(lǐng)域中,被驅(qū)動部件與電機(jī)機(jī)架的連接部分可以視為是關(guān)節(jié)部分,本實(shí)施例的機(jī)構(gòu)設(shè)計,充分降低了關(guān)節(jié)部分的復(fù)雜度。例如,上述的被驅(qū)動部件可以是機(jī)械手的手指,而雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以設(shè)置于手掌中。此外,還需要說明的是,本實(shí)施例的驅(qū)動機(jī)構(gòu)不只是能夠應(yīng)用于機(jī)械手的領(lǐng)域,還可以應(yīng)用于其他具有關(guān)節(jié)的仿生機(jī)械結(jié)構(gòu)部分,例如,模擬大腿和小腿的機(jī)械結(jié)構(gòu),電機(jī)機(jī)架和螺桿螺母結(jié)構(gòu)位于大腿上,被驅(qū)動部件為小腿。
實(shí)施例三
如圖7至圖10所示,其為本發(fā)明實(shí)施例三的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖。本實(shí)施例與實(shí)施例二不同之處在于,本實(shí)施例的被驅(qū)動部件包括兩級連桿結(jié)構(gòu),相應(yīng)地,螺母對其驅(qū)動的方式也有所不同。
上述兩級連桿結(jié)構(gòu)的第一級連桿42的一端通過第一轉(zhuǎn)軸40與電機(jī)機(jī)架31可轉(zhuǎn)動連接,兩級連桿結(jié)構(gòu)的第二級連桿43的一端與第一級連桿42的另一端通過第二轉(zhuǎn)軸44可轉(zhuǎn)動連接,在第二級連桿43與電機(jī)機(jī)架31之間設(shè)置有第一拉桿45,第一拉桿45的一端通過第三轉(zhuǎn)軸46與電機(jī)機(jī)架31可轉(zhuǎn)動連接,第一拉桿45的另一端通過第四轉(zhuǎn)軸47與第二級連桿43可轉(zhuǎn)動連接,第三轉(zhuǎn)軸46設(shè)置于第一轉(zhuǎn)軸40的上方,第四轉(zhuǎn)軸47設(shè)置于第二轉(zhuǎn)軸44的下方,第一拉桿45與第一級連桿42形成交叉結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地,由于第一拉桿45的運(yùn)動軌跡和第一級連桿42不同,并且運(yùn)動軌跡也不是平行或者在一條直線上,因此,第一級連桿42可以設(shè)置有中空區(qū)域,第一拉桿45穿過該中空區(qū)域與第一級連桿42形成交叉結(jié)構(gòu)。此外,由于第一級連桿42的運(yùn)動軌跡和螺母35不同,并且運(yùn)動軌跡也不是平行或者在一條直線上,因此,第一級連桿42可以通過柔性連接部件或者可彎折連接部件作為連接部件,以避免鎖死狀態(tài)的出現(xiàn),連接部件可以連接在螺母35的連接部39上。具體地,第一級連桿42與螺母35之間可以通過繩體或者連桿機(jī)構(gòu)(如圖7所示)連接,其中,連桿機(jī)構(gòu)可以采用兩節(jié)或者兩節(jié)以上的連桿均可。
通過上述結(jié)構(gòu),在螺母35進(jìn)行直線運(yùn)動的過程中,繩體或者連桿機(jī)構(gòu)拉動第一級連桿42,繩體或者連桿機(jī)構(gòu)在第一級連桿42上的固定點(diǎn)與第一轉(zhuǎn)軸40之間形成力矩,從而使得第一級連桿42以第一轉(zhuǎn)軸40為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動。在第一級連桿42進(jìn)行運(yùn)動的過程中,第一拉桿45在第四轉(zhuǎn)軸47與第二轉(zhuǎn)軸44之間形成力矩,從而使得第二級連桿43以第二轉(zhuǎn)軸44為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)在近端施加驅(qū)動力,能夠同時使遠(yuǎn)端動作。如圖7所示,在圖7的狀態(tài)下,第一級連桿42和第二級連桿43處于水平狀態(tài),當(dāng)螺母35在電機(jī)311的帶動下向左運(yùn)動時,第一級連桿42和第二級連桿43發(fā)生轉(zhuǎn)動,根據(jù)螺母35的形成設(shè)計以及螺母與第一級連桿42之間的連接部件的設(shè)計可以控制最終的第一級連桿42和第二級連桿43的轉(zhuǎn)動范圍,如圖8所示,第一級連桿42和第二級連桿43可以在螺母35的帶動下從圖7的狀態(tài)變化為圖8所示的狀態(tài)。
由于在上述機(jī)構(gòu)中,增加了兩級連桿結(jié)構(gòu),并且兩級連桿結(jié)構(gòu)是以可轉(zhuǎn)動的方式順次連接在電機(jī)機(jī)架上的,因此,上述機(jī)構(gòu)也可以稱作雙層折回驅(qū)動的兩級轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)。
此外,在第二級連桿43與第一級連桿42連接處還可以設(shè)置有復(fù)位機(jī)構(gòu),用于施加與螺母35對被驅(qū)動部件的驅(qū)動力所產(chǎn)生的作用相反的復(fù)位力,這里的所說的螺母35對被驅(qū)動部件的驅(qū)動力所產(chǎn)生的作用實(shí)際上是指:螺母35的水平運(yùn)動帶動第一級連桿42轉(zhuǎn)動,進(jìn)而第一級連桿42通過第一拉桿45帶動第二級連桿43轉(zhuǎn)動。因此,可以認(rèn)為這里的復(fù)位機(jī)構(gòu)實(shí)際上施加了與第一拉桿45對第二級連桿43的驅(qū)動力相反的復(fù)位力。該復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用在于能夠使得第二級連桿43始終受到兩個方向的作用力,即來自第一拉桿45的驅(qū)動力和來自復(fù)位機(jī)構(gòu)的復(fù)位力,從而使得第二級連桿43在運(yùn)動過程中以及在停止在任意位置的狀態(tài)下始終保持穩(wěn)定狀態(tài),另外,該復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用還在于當(dāng)螺母35沿著圖中向右運(yùn)動時,通過復(fù)位力的牽引能夠使得第二級連桿43向上轉(zhuǎn)動,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)位,整體來說,螺母35施加的驅(qū)動力能夠使得第一級連桿42以及第二級連桿43向下轉(zhuǎn)動,而復(fù)位力使得第二級連桿43向上轉(zhuǎn)動。
該復(fù)位機(jī)構(gòu)具體可以是設(shè)置在第二轉(zhuǎn)軸44上的扭簧48,也可以是提供與第二級連桿43的轉(zhuǎn)動方向相反的驅(qū)動力的其他動力源,例如,可以在第一級連桿42上設(shè)置一個彈性部件,并將該彈性部件與第二級連桿43之間通過柔性部件連接,在被第二級連桿43向下轉(zhuǎn)動時,彈性部件被拉伸提供一個相反作用力,或者叫復(fù)位力。例如,如圖9和圖10所示,扭簧48具有兩個延伸部,分別向第一級連桿42和第二級連桿43方向延展,并向第一級連桿42和第二級連桿43施加使第一級連桿42和第二級連桿43恢復(fù)到預(yù)設(shè)角度的復(fù)位力,從而在電機(jī)311反向轉(zhuǎn)動時,通過扭簧48的彈力能夠使得第二級連桿43向上轉(zhuǎn)動(圖10中分別垂直于第一級連桿和第二級連桿的箭頭代表復(fù)位力的方向)。
如圖10所示,在圖10的狀態(tài)下,第一級連桿42和第二級連桿43處于垂直狀態(tài),當(dāng)螺母35在電機(jī)311的帶動下向右運(yùn)動時,第一級連桿42和第二級連桿43發(fā)生轉(zhuǎn)動,根據(jù)扭簧48的形成設(shè)計以及第一拉桿45與第一級連桿42以及第二級連桿43之間的設(shè)計可以控制最終的第一級連桿42和第二級連桿43的轉(zhuǎn)動范圍,如圖9所示,第一級連桿42和第二級連桿43可以在扭簧48的帶動下從圖10的狀態(tài)變化為圖9所示的狀態(tài)。
如實(shí)施例一所說明的,螺桿34和螺母35機(jī)構(gòu)具有自鎖功能,當(dāng)電機(jī)311停止輸出扭矩時,螺母35的位置會保持不動,從而具有一定的位置記憶功能,也使得在電機(jī)311輸出停止的情況下,第二級連桿43不會向反方向運(yùn)動,在此基礎(chǔ)上,如果還存在復(fù)位力,則會使得第二級連桿43保持在當(dāng)前位置不動,從而具有對第二級連桿43的位置鎖定功能。
此外,作為一種可選的方案,本實(shí)施例中的復(fù)位機(jī)構(gòu)也可以和上述的實(shí)施例二一樣,設(shè)置在電機(jī)機(jī)架31上,具體可以設(shè)置在第一級連桿42的一端與電機(jī)機(jī)架31的連接處。該復(fù)位機(jī)構(gòu)用于施加與螺母35對第一級連桿42的驅(qū)動力相反的復(fù)位力。該復(fù)位力的作用在于能夠使得第一級連桿42始終受到兩個方向的作用力,即來自螺母35的驅(qū)動力和來自復(fù)位機(jī)構(gòu)的復(fù)位力,從而使得第一級連桿42在運(yùn)動過程中以及在停止在任意位置的狀態(tài)下始終保持穩(wěn)定狀態(tài),另外,該復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用還在于當(dāng)螺母35沿著圖中向右運(yùn)動時,通過復(fù)位力的牽引能夠使得第一級連桿42向上轉(zhuǎn)動,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)位,整體來說,螺母35施加的驅(qū)動力能夠使得第一級連桿42向下轉(zhuǎn)動,而復(fù)位力使得該第一級連桿42向上轉(zhuǎn)動。與此同時,第一級連桿42的運(yùn)動或者受力,還會通過第一拉桿45向第二級連桿43作用,從而實(shí)現(xiàn)第二級連桿43的鎖定或者復(fù)位等。
具體地,該復(fù)位機(jī)構(gòu)可以是設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸40上的扭簧,也可以是提供與第一級連桿42的轉(zhuǎn)動方向相反的驅(qū)動力的其他動力源,例如,可以在電機(jī)機(jī)架31上設(shè)置一個彈性部件,并將該彈性部件與第一級連桿42之間通過柔性部件連接,在第一級連桿42向下轉(zhuǎn)動時,彈性部件被拉伸提供一個相反作用力,或者叫復(fù)位力。
當(dāng)然作為,可選方式,也可以在第一級連桿42的一端與電機(jī)機(jī)架31的連接處、二級連桿43與第一級連桿42連接處均設(shè)置復(fù)位機(jī)構(gòu),從而增加整體的上的復(fù)位力。
由于在上述機(jī)構(gòu)中,增加了兩級連桿結(jié)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu),因此,上述機(jī)構(gòu)也可以稱作雙層折回驅(qū)動的兩級回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
需要說明的是,上述的復(fù)位機(jī)構(gòu)只是本發(fā)明實(shí)施例的一種優(yōu)選方式,在需要復(fù)位場景下,也可以不用設(shè)置專門的復(fù)位機(jī)構(gòu),而是借助外部力量進(jìn)行復(fù)位,例如,當(dāng)雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的螺桿和螺母垂直向下設(shè)置時(將附圖順時針轉(zhuǎn)動90度),第二級連桿可以依靠自身的重力在垂直于螺桿方向的分力提供復(fù)位力。
本實(shí)施例的機(jī)構(gòu),通過將電機(jī)輸出的動力以折回的方式從上層引導(dǎo)到下層,并且改變了電機(jī)的動力輸出方向,從而回避將電機(jī)的動力輸出直接經(jīng)過第一級連桿、第二級連桿以及電機(jī)機(jī)架的連接部分,從而不需要對第一級連桿、第二級連桿以及電機(jī)機(jī)架的連接部分進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)計,從而降低了這部分的復(fù)雜度。需要說明的是,在機(jī)械手領(lǐng)域中,第一級連桿、第二級連桿以及電機(jī)機(jī)架的連接部分可以視為是關(guān)節(jié)部分,本實(shí)施例的機(jī)構(gòu)設(shè)計,充分降低了關(guān)節(jié)部分的復(fù)雜度。例如,上述的第一級連桿可以是機(jī)械手的基指節(jié),上述的第二級連桿可以是機(jī)械手的近指節(jié),而雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以設(shè)置于手掌中。此外,還需要說明的是,本實(shí)施例的驅(qū)動機(jī)構(gòu)不止是能夠應(yīng)用于機(jī)械手的領(lǐng)域,還可以應(yīng)用于其他具有關(guān)節(jié)的仿生機(jī)械結(jié)構(gòu)部分,例如,模擬大腿和小腿的機(jī)械結(jié)構(gòu),電機(jī)機(jī)架和螺桿螺母結(jié)構(gòu)位于大腿上,第一級連桿可以為小腿,第二級連桿可以為腳。
實(shí)施例四
如圖11至14所示,其為本發(fā)明實(shí)施例四的雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原理示意圖。本實(shí)施例與實(shí)施例三不同之處在于,本實(shí)施例的被驅(qū)動部件包括多級連桿結(jié)構(gòu),在本實(shí)施例中,多級連桿至少為三級以上,及存在三個順次連接的連桿。相應(yīng)地,螺母對其驅(qū)動的方式也有所不同。
上述多級連桿之間通過第二連桿轉(zhuǎn)軸51可轉(zhuǎn)動地順次連接,第一級連桿42通過第一連桿轉(zhuǎn)軸50與電機(jī)機(jī)架31可轉(zhuǎn)動連接,并且第一級連桿42通過柔性連接部件或者可彎折連接部件與螺母35上的連接部39連接,第二級連桿43通過第一拉桿45與電機(jī)機(jī)架31連接,第一拉桿45的兩端通過第一拉桿轉(zhuǎn)軸52與電機(jī)機(jī)架31和的第二級連桿43可轉(zhuǎn)動連接,第一拉桿45與第一級連桿42形成交叉結(jié)構(gòu)。
在第二級連桿之后,每間隔一級連桿的兩級連桿之間均連接有第二拉桿49(作為示例性的,圖11至圖14中僅以四級連桿作為示例進(jìn)行說明),第二拉桿49的兩端通過第二拉桿轉(zhuǎn)軸53與兩級連桿分別可轉(zhuǎn)動連接,第二拉桿49與被間隔的一級連桿形成交叉結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地,由于拉桿的運(yùn)動軌跡和連桿不同,并且運(yùn)動軌跡也不是平行或者在一條直線上,因此,每級連桿均可以具有中空區(qū)域,第一拉桿45和第二拉桿49穿過該中空區(qū)域與第一級連桿42和被間隔的一級連桿形成交叉結(jié)構(gòu)。此外,由于第一級連桿42的運(yùn)動軌跡和螺母35不同,并且運(yùn)動軌跡也不是平行或者在一條直線上,因此,第一級連桿42可以通過柔性連接部件或者可彎折連接部件作為連接部件,以避免鎖死狀態(tài)的出現(xiàn),連接部件可以連接在螺母35的連接部39上。具體地,第一級連桿42與螺母35之間可以通過繩體或者連桿機(jī)構(gòu)(如圖11所示)連接,其中,連桿機(jī)構(gòu)可以采用兩節(jié)或者兩節(jié)以上的連桿均可。
通過上述結(jié)構(gòu),在螺母35進(jìn)行直線運(yùn)動的過程中,繩體或者連桿機(jī)構(gòu)拉動第一級連桿42,繩體或者連桿機(jī)構(gòu)在第一級連桿42上的固定點(diǎn)與第一轉(zhuǎn)軸40之間形成力矩,從而使得第一級連桿42以第一轉(zhuǎn)軸40為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動。在第一級連桿42進(jìn)行運(yùn)動的過程中,第一拉桿45在第四轉(zhuǎn)軸47與第二轉(zhuǎn)軸44之間形成力矩,從而使得第二級連桿43以第二轉(zhuǎn)軸44為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動,同理,第二級連桿43之后的連桿的轉(zhuǎn)動方式依此類推,實(shí)現(xiàn)在近端施加驅(qū)動力,能夠同時使遠(yuǎn)端動作。如圖11所示,在圖11的狀態(tài)下,第一級連桿42和第二級連桿43處于平行狀態(tài),當(dāng)螺母35在電機(jī)311的帶動下向左運(yùn)動時,第一級連桿42和第二級連桿43發(fā)生轉(zhuǎn)動,根據(jù)螺母35的形成設(shè)計以及螺母35與第一級連桿42之間的連接部件的設(shè)計可以控制最終的第一級連桿42和第二級連桿43的轉(zhuǎn)動范圍,如圖12所示,第一級連桿42和第二級連桿43可以在螺母35的帶動下從圖11的狀態(tài)變化為圖12所示的狀態(tài)。
由于在上述機(jī)構(gòu)中,增加了多級連桿結(jié)構(gòu),并且多級連桿結(jié)構(gòu)是以可轉(zhuǎn)動的方式順次連接在電機(jī)機(jī)架上的,因此,上述機(jī)構(gòu)也可以稱作雙層折回驅(qū)動的多級轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)。
此外,在多級連桿之間的連接處還可以設(shè)置有復(fù)位機(jī)構(gòu),如圖中所示,相鄰的多級連桿之間形成多個連接部分,在至少一個連接部分上可以設(shè)置有復(fù)位機(jī)構(gòu)(可以只在一處設(shè)置,也可以是多處或者全部),用于向各級連桿中的部分或者全部施加與螺母對第一級連桿的驅(qū)動力的作用相反的復(fù)位力。這里所說的螺母對第一級連桿的驅(qū)動力的作用實(shí)際上是指:螺母35的水平運(yùn)動帶動第一級連桿42轉(zhuǎn)動,進(jìn)而第一級連桿42通過第一拉桿45帶動第二級連桿43轉(zhuǎn)動,第二級連桿42的轉(zhuǎn)動又會通過第二拉桿49帶動第三級連桿轉(zhuǎn)動,依次類推地作用,從而帶動這個多級連桿的運(yùn)動。因此,設(shè)置在連接處的復(fù)位機(jī)構(gòu)可以認(rèn)為施加了與前一級連桿對后一級連桿的驅(qū)動力相反的復(fù)位力。以在各級連桿間的連接處均設(shè)置復(fù)位機(jī)構(gòu)為例,該復(fù)位力的作用在于能夠使得各級連桿始終受到兩個方向的作用力,即來自拉桿的驅(qū)動力和來自復(fù)位機(jī)構(gòu)的復(fù)位力,從而使得各級連桿在運(yùn)動過程中以及在停止在任意位置的狀態(tài)下始終保持穩(wěn)定狀態(tài),另外,該復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用還在于當(dāng)螺母35沿著圖中向右運(yùn)動時,通過復(fù)位力的牽引能夠使得各級連桿向上轉(zhuǎn)動,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)位,整體來說,螺母35施加的驅(qū)動力能夠使得各級連桿向下轉(zhuǎn)動,而復(fù)位力使得各級連桿向上轉(zhuǎn)動。
該復(fù)位機(jī)構(gòu)可以是設(shè)置在連桿轉(zhuǎn)軸上的扭簧48,也可以是提供與各級連桿的轉(zhuǎn)動方向相反的驅(qū)動力的其他動力源,例如,可以在前一級連桿上設(shè)置一個彈性部件,并將該彈性部件與后一級連桿之間通過柔性部件連接,在連桿向下轉(zhuǎn)動時,彈性部件被拉伸提供一個相反作用力,或者叫復(fù)位力。例如,如圖13和圖14所示,扭簧48具有兩個延伸部,分別向前一級連桿和后一級連桿方向延展,并向前一級連桿和后一級連桿施加使前一級連桿和后一級連桿恢復(fù)到預(yù)設(shè)角度的復(fù)位力,從而在電機(jī)311反向轉(zhuǎn)動時,通過扭簧48的彈力能夠使得后一級連桿向上轉(zhuǎn)動(圖14中分別垂直于前一級連桿和后一級連桿的箭頭代表復(fù)位力的方向)。其中,如圖13和圖14所示,扭簧48的兩個延伸部,分別插接在前一級連桿和后一級連桿的端部。
如實(shí)施例一所說明的,螺桿34和螺母35機(jī)構(gòu)具有自鎖功能,當(dāng)電機(jī)311停止輸出扭矩時,螺母35的位置會保持不動,從而具有一定的位置記憶功能,也使得在電機(jī)311輸出停止的情況下,各級連桿不會向反方向運(yùn)動,在此基礎(chǔ)上,如果還存在復(fù)位力,則會使得各級連桿保持在當(dāng)前位置不動,從而具有對各級連桿的位置鎖定功能。
此外,作為一種可選的方案,本實(shí)施例中的復(fù)位機(jī)構(gòu)也可以和上述的實(shí)施例二一樣,設(shè)置在電機(jī)機(jī)架31上,具體可以設(shè)置在第一級連桿42的一端與電機(jī)機(jī)架31的連接處。該復(fù)位機(jī)構(gòu)用于施加與螺母35對第一級連桿42的驅(qū)動力相反的復(fù)位力。該復(fù)位力的作用在于能夠使得第一級連桿42始終受到兩個方向的作用力,即來自螺母35的驅(qū)動力和來自復(fù)位機(jī)構(gòu)的復(fù)位力,從而使得第一級連桿42在運(yùn)動過程中以及在停止在任意位置的狀態(tài)下始終保持穩(wěn)定狀態(tài),另外,該復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用還在于當(dāng)螺母35沿著圖中向右運(yùn)動時,通過復(fù)位力的牽引能夠使得第一級連桿42向上轉(zhuǎn)動,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)位,整體來說,螺母35施加的驅(qū)動力能夠使得第一級連桿42向下轉(zhuǎn)動,而復(fù)位力使得該第一級連桿42向上轉(zhuǎn)動。與此同時,第一級連桿42的運(yùn)動或者受力,還會通過第一拉桿45向第二級連桿43作用,從而實(shí)現(xiàn)第二級連桿43的鎖定或者復(fù)位等,而如圖所示,通過各級連桿之間的傳動設(shè)計,這種復(fù)位力也繼續(xù)向下一級傳遞,帶動這個多級連桿的運(yùn)動或者受力。
具體地,該復(fù)位機(jī)構(gòu)可以是設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸40上的扭簧,也可以是提供與第一級連桿42的轉(zhuǎn)動方向相反的驅(qū)動力的其他動力源,例如,可以在電機(jī)機(jī)架31上設(shè)置一個彈性部件,并將該彈性部件與第一級連桿42之間通過柔性部件連接,在第一級連桿42向下轉(zhuǎn)動時,彈性部件被拉伸提供一個相反作用力,或者叫復(fù)位力。
當(dāng)然作為,可選方式,也可以在第一級連桿42的一端與電機(jī)機(jī)架31的連接處、各級連桿之間的連接處均設(shè)置復(fù)位機(jī)構(gòu),從而增加整體的上的復(fù)位力。
由于在上述機(jī)構(gòu)中,增加了多級連桿結(jié)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu),因此,上述機(jī)構(gòu)也可以稱作雙層折回驅(qū)動的多級回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
需要說明的是,上述的復(fù)位機(jī)構(gòu)只是本發(fā)明實(shí)施例的一種優(yōu)選方式,在需要復(fù)位場景下,也可以不用設(shè)置專門的復(fù)位機(jī)構(gòu),而是借助外部力量進(jìn)行復(fù)位,例如,當(dāng)雙層折回驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的螺桿和螺母垂直向下設(shè)置時(將附圖順時針轉(zhuǎn)動90度),各級連桿可以依靠自身的重力在垂直于螺桿方向的分力提供復(fù)位力。
本實(shí)施例的機(jī)構(gòu),通過將電機(jī)輸出的動力以折回的方式從上層引導(dǎo)到下層,并且改變了電機(jī)的動力輸出方向,從而回避將電機(jī)的動力輸出直接經(jīng)過多級連桿以及電機(jī)機(jī)架的連接部分,從而不需要對多級連桿以及電機(jī)機(jī)架的連接部分進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)計,從而降低了這部分的復(fù)雜度。需要說明的是,在機(jī)械手領(lǐng)域中,多級連桿以及電機(jī)機(jī)架的連接部分可以視為是關(guān)節(jié)部分,本實(shí)施例的機(jī)構(gòu)設(shè)計,充分降低了關(guān)節(jié)部分的復(fù)雜度。此外,還需要說明的是,本實(shí)施例的驅(qū)動機(jī)構(gòu)不止是能夠應(yīng)用于機(jī)械手的領(lǐng)域,還可以應(yīng)用于其他具有關(guān)節(jié)的仿生機(jī)械結(jié)構(gòu)部分,例如,模擬大腿和小腿的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。