科创中国
十二自由度绳驱蛇形机械臂
发布时间: 2022-08-31
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
电子信息技术
成果介绍
1.臂体分为两部分：前部和后臂，其中前臂部分使用绳驱串并联机构，以万向节作为机构的转动装置，灵活性较高，有利于管道衔接处的探测与操作；后臂长度约占臂体总长的三分之二，由9个平面转动自由度构成，有利于增加系统的跨度，减少系统的驱动数目。
2.绳驱机械臂由臂体、控制柜、操作台等部分构成，机械臂臂体由多个串联关节组成，并使用绳索并联驱动，用于模拟生物体的肌腱作用，具有多个冗余自由度，形成复杂的集体形态，有利于避障；
3.驱动基座集中安装有绳驱模块，可用于同时驱动多条绳索运动。电控柜集中安装有机构的控制器、电机驱动器和传感器数据采集模块等负责机械臂的电控，完成笛卡尔空间下末端轨迹跟踪控制，实现大范围运动控制。
成果亮点
十二自由度绳驱蛇形机械臂主要针对飞机油箱内部探测与操作任务，通过蛇形机械臂，实现模块化，高度灵活，达到灵巧避障，适用于多种狭小复杂环境，臂体轻巧、刚柔特性易于控制。此项目与同类产品的竞争优势如下：
1.该方案具有超冗余自由度特点、易扩展且质量轻等优点。
2.前臂部分使用绳驱串并联机构，以万向节作为机构的转动装置，灵活性较高，长度约占整个臂体的三分之一，自由度为12个，可以形成极高的弯曲曲率，有利于管道衔接处的探测与操作；
3.通过拉力控制器以绳长状态量作为反馈，引入非线性动力学项，可实现系统的整体线性化。
4.机械臂的臂体和驱动装置中安装有绳索的自动预紧机构，用以实现对其初始预紧力的调节。通过丝杠驱动的移动滑台，可以实现机械臂在油箱开口长轴方向的运动。
团队介绍
哈尔滨迅动科技有限责任公司成立于2018年8月6日，是一家致力于机器人、计算机、机械设备、电气设备、图文设计、模型设计等应用软件的设计开发、技术服务于一体的高科技企业，主要产品主要有自稳定绳驱蛇形机械臂、十二自由度绳驱蛇形机械臂、卫星导航相关计算、显示软件，空间机器人，航天器数字孪生仿真验证平台等，联合哈尔滨工业大学、河北工业大学、武汉大学、西北工业大学等专业结构和研发实验室，利用雄厚的研发和制造能力，力求采用先进的设计理念，实用的功能性方案，攻克现有技术难题，促进行业发展。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江产业振兴区域科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2022-09-13
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