挠性机械脊柱.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911003799.9 (22)申请日 2019.10.22 (71)申请人 陈晓 地址 350000 福建省福州市福清市龙田镇 东欧村14号 (72)发明人 陈晓 (51)Int.Cl. B25J 9/06(2006.01) (54)发明名称 一种挠性机械脊柱 (57)摘要 本发明公开了一种挠性机械脊柱， 包括关节 组件、 挠性组件和连接电线， 所述关节组件包括 第一方形连接块和第二方形连接块， 所述第一方 形连接块和第二方形连接块的顶部分别安装有 第一滚珠轴承和第二滚珠。

2、轴承， 第一滚珠轴承的 顶部与第二方形连接块的底部固定连接， 所述第 一方形连接块和第二方形连接块的表面均开设 有四个通孔， 涉及机械组件技术领域。 该挠性机 械脊柱， 在通电后， 通过控制螺纹线圈的正负极 以及电流来改变磁铁两端的磁性以及磁场强度， 从而能够灵活的控制机械脊柱每个关节的方位， 且结构简单， 使得脊柱占位空间小， 能够灵活的 应用在各种狭小的空间内进行作业， 故障率低， 很大程度上提高了机械脊柱的性能。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 110640727 A 2020.01.03 CN 110640727 A 1.一种挠性机械脊柱， 包括关节组件(1)、 挠性组件(。

3、2)和连接电线(3)， 其特征在于： 所 述关节组件(1)包括第一方形连接块(101)和第二方形连接块(102)， 所述第一方形连接块 (101)和第二方形连接块(102)的顶部分别安装有第一滚珠轴承(103)和第二滚珠轴承 (104)， 第一滚珠轴承(103)的顶部与第二方形连接块(102)的底部固定连接， 所述第一方形 连接块(101)和第二方形连接块(102)的表面均开设有四个通孔(105)， 所述通孔(105)的内 壁固定安装有第一螺纹线圈(106)， 所述第一螺纹线圈(106)的内部固定安装有圆柱形通电 磁铁(107)。 2.根据权利要求1所述的一种挠性机械脊柱， 其特征在于： 所述。

4、挠性组件(2)包括圆形 连接块(201)， 并且圆形连接块(201)的数量为两个， 两个所述圆形连接块(201)之间通过横 板(202)固定连接。 3.根据权利要求2所述的一种挠性机械脊柱， 其特征在于： 所述圆形连接块(201)一侧 的顶部固定连接有轴承连接座(203)， 两个所述轴承连接座(203)之间固定安装有第三滚珠 轴承(204)。 4.根据权利要求3所述的一种挠性机械脊柱， 其特征在于： 所述第三滚珠轴承(204)的 顶部与横板(202)的底部固定连接。 5.根据权利要求2所述的一种挠性机械脊柱， 其特征在于： 所述圆形连接块(201)的内 部固定安装有条形通电磁铁(205)， 所。

5、述条形通电磁铁(205)的表面缠绕有第二螺纹线圈 (206)。 6.根据权利要求2所述的一种挠性机械脊柱， 其特征在于： 所述第二滚珠轴承(104)的 顶部与横板(202)的底部固定连接。 7.根据权利要求3所述的一种挠性机械脊柱， 其特征在于： 所述第三滚珠轴承(204)的 顶部与第一方形连接块(101)的底部固定连接。 8.根据权利要求1所述的一种挠性机械脊柱， 其特征在于： 所述连接电线(3)的一端依 次贯穿挠性组件(2)和关节组件(1)并延伸至挠性组件(2)的外部。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110640727 A 2 一种挠性机械脊柱 技术领域 0001 本发明涉及机械组件技。

6、术领域， 具体为一种挠性机械脊柱。 背景技术 0002 机器人是自动控制机器的俗称， 自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模 拟其他生物的机械， 狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议， 有些电脑程序甚至也 被称为机器人， 在当代工业中， 机器人指能自动执行任务的人造机器装置， 用以取代或协助 人类工作。 0003 移动机器人多数用在灾害救援等恶劣条件下,研究的持续性目的是增强移动系统 的运动能力。 自然界中,陆地上的绝大多数哺乳类动物的行走都是依靠腿足来实现的,不仅 灵活、 迅速， 而且对各种复杂地形有着极强的适应能力。 而脊椎作为哺乳动物身体的中心元 素,可以被用于增加运动范围和吸收。

7、冲击力， 从仿生学的角度来看,含脊椎生物在亿万年的 进化中体现出良好的运动控制能力,从多足向少足与柔性脊椎结合的改进方向更加符合机 构仿生进化的思想， 而且随着含脊椎柔性躯干的出现,机器人足的设计变得简单、 尺寸变 小。 0004 在有些特殊行业， 需要机器人能够灵活的进行弯曲， 从而就需要对机器人安装机 械脊柱组件， 以满足作业要求， 机械外骨骼或称动力外骨骼， 是一种由钢铁的框架构成并且 可让人穿上的机器装置， 这个装备可以提供额外能量来供四肢运动， 别称： 强化服、 动力服、 动力装甲， 其重要组件也是机械脊柱。 0005 现有的机械脊柱组件一般是由多个连接柱组成， 连接柱的关节处设置电。

8、机， 通过 电机来驱动各个关节的运动， 从而每个关节都需要一个关节电机， 其安装结构复杂， 故障率 高， 并且， 多电机协同控制也是极其复杂， 同时安装多个电机会占据较大的安装位， 使得机 器人体积增大， 作业起来不是十分的方便。 发明内容 0006 (一)解决的技术问题 0007 针对现有技术的不足， 本发明提供了一种挠性机械脊柱， 解决了现有的机械脊柱 通过电机驱动， 故障率高， 结构复杂， 占位空间大的问题。 0008 (二)技术方案 0009 为实现以上目的， 本发明通过以下技术方案予以实现： 一种挠性机械手， 包括关节 组件、 挠性组件和连接电线， 所述关节组件包括第一方形连接块和第。

9、二方形连接块， 所述第 一方形连接块和第二方形连接块的顶部分别安装有第一滚珠轴承和第二滚珠轴承， 第一滚 珠轴承的顶部与第二方形连接块的底部固定连接， 所述第一方形连接块和第二方形连接块 的表面均开设有四个通孔， 所述通孔的内壁固定安装有第一螺纹线圈， 所述第一螺纹线圈 的内部固定安装有圆柱形通电磁铁。 0010 优选的， 所述挠性组件包括圆形连接块， 并且圆形连接块的数量为两个， 两个所述 说明书 1/3 页 3 CN 110640727 A 3 圆形连接块之间通过横板固定连接。 0011 优选的， 所述圆形连接块一侧的顶部固定连接有轴承连接座， 两个所述轴承连接 座之间固定安装有第三滚珠轴。

10、承。 0012 优选的， 所述第三滚珠轴承的顶部与横板的底部固定连接。 0013 优选的， 所述圆形连接块的内部固定安装有条形通电磁铁， 所述条形通电磁铁的 表面缠绕有第二螺纹线圈。 0014 优选的， 所述第二滚珠轴承的顶部与横板的底部固定连接。 0015 优选的， 所述第三滚珠轴承的顶部与第一方形连接块的底部固定连接。 0016 优选的， 所述连接电线的一端依次贯穿挠性组件和关节组件并延伸至挠性组件的 外部。 0017 (三)有益效果 0018 本发明提供了一种挠性机械脊柱。 具备以下有益效果： 0019 (1)、 该挠性机械脊柱， 通过第一滚珠轴承的顶部与第二方形连接块的底部固定连 接，。

11、 第一方形连接块和第二方形连接块的表面均开设有四个通孔， 通孔的内壁固定安装有 第一螺纹线圈， 第一螺纹线圈的内部固定安装有圆柱形通电磁铁， 挠性组件包括圆形连接 块， 并且圆形连接块的数量为两个， 两个圆形连接块之间通过横板固定连接， 圆形连接块一 侧的顶部固定连接有轴承连接座， 两个轴承连接座之间固定安装有第三滚珠轴承， 第三滚 珠轴承的顶部与横板的底部固定连接， 在通电后， 通过控制螺纹线圈的正负极以及电流来 改变磁铁两端的磁性以及磁场强度， 从而能够灵活的控制机械脊柱每个关节的方位， 且结 构简单， 使得脊柱占位空间小， 能够灵活的应用在各种狭小的空间内进行作业， 故障率低， 很大程度。

12、上提高了机械脊柱的性能。 附图说明 0020 图1为本发明结构示意图； 0021 图2为本发明关节组件结构的示意图； 0022 图3为本发明圆形连接块结构的剖视图； 0023 图4为本发明图1中A处的局部放大图。 0024 图中， 1、 关节组件； 2、 挠性组件； 3、 连接电线； 101、 第一方形连接块； 102、 第二方形 连接块； 103、 第一滚珠轴承； 104、 第二滚珠轴承； 105、 通孔； 106、 第一螺纹线圈； 107、 圆柱形 通电磁铁； 201、 圆形连接块； 202、 横板； 203、 轴承连接座； 204、 第三滚珠轴承； 205、 条形通电 磁铁； 206、 。

13、第二螺纹线圈。 具体实施方式 0025 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明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发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 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， 都属于本发明保护的范围。 0026 请参阅图1-4， 本发明实施例提供一种技术方案： 一种挠性机械脊柱， 包括关节组 件1、 挠性组件2和连接电线3， 关节组件1包括第一方形连接块101和第二方形连接块102， 第 说明书 2/3 页 4 CN 110640727 A 4 一方形连接块101和第二方形。

14、连接块102的顶部分别安装有第一滚珠轴承103和第二滚珠轴 承104， 第一滚珠轴承103的顶部与第二方形连接块102的底部固定连接， 第一方形连接块 101和第二方形连接块102的表面均开设有四个通孔105， 通孔105的内壁固定安装有第一螺 纹线圈106， 第一螺纹线圈106的内部固定安装有圆柱形通电磁铁107。 0027 本发明中， 挠性组件2包括圆形连接块201， 并且圆形连接块201的数量为两个， 两 个圆形连接块201之间通过横板202固定连接。 0028 本发明中， 圆形连接块201一侧的顶部固定连接有轴承连接座203， 两个轴承连接 座203之间固定安装有第三滚珠轴承204。 。

15、0029 本发明中， 第三滚珠轴承204的顶部与横板202的底部固定连接。 0030 本发明中， 圆形连接块201的内部固定安装有条形通电磁铁205， 条形通电磁铁205 的表面缠绕有第二螺纹线圈206。 0031 本发明中， 第二滚珠轴承104的顶部与横板202的底部固定连接。 0032 本发明中， 第三滚珠轴承204的顶部与第一方形连接块101的底部固定连接。 0033 本发明中， 连接电线3的一端依次贯穿挠性组件2和关节组件1并延伸至挠性组件2 的外部， 连接电线3用于机械脊柱与PLC控制系统连接， PLC控制系统通过连接电线3对机械 脊柱上的螺纹线圈进行控制。 0034 工作时， 可以。

16、通过连接电线3进行通电， 从而对第一螺纹线圈106和第二螺纹线圈 206进行通电， 从而圆柱形通电磁铁107和条形通电磁铁205会产生磁性， 通过换接第一螺纹 线圈106和第二螺纹线圈206的正负极来改变圆柱形通电磁铁107和条形通电磁铁205两端 的S和N极， 通过同性相斥异性相吸的原理来灵活的调节机械臂的角度。 0035 需要说明的是， 在本文中， 诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实 体或者操作与另一个实体或操作区分开来， 而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存 在任何这种实际的关系或者顺序。 而且， 术语 “包括” 、“包含” 或者其任何其他变体意在涵盖 非排他性的包含， 。

17、从而使得包括一系列要素的过程、 方法、 物品或者设备不仅包括那些要 素， 而且还包括没有明确列出的其他要素， 或者是还包括为这种过程、 方法、 物品或者设备 所固有的要素。 在没有更多限制的情况下。 0036 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明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， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说明书 3/3 页 5 CN 110640727 A 5 图1 说明书附图 1/3 页 6 CN 110640727 A 6 图2 图3 说明书附图 2/3 页 7 CN 110640727 A 7 图4 说明书附图 3/3 页 8 CN 110640727 A 8 。