專利名稱：用于蛇形機械臂的連接件組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一改進的在工作環境內定位加工工具和傳感器的機械手臂，并且特別地涉及一用于定位一加工工具或傳感器的改進的機械的和軟件工具。
背景技術：
在傳統技術中，諸如發動機和包括一外殼的機器之類的機械設備按定期的保養計劃進行保養。在故障的情況下，一操作者或工程師將按故障排除程序通過一系列的功能試驗運轉機器或發動機，并記錄下機器或發動機對每一試驗功能的反應。從觀察機器對給定試驗功能的反應或反作用，至少部分地可診斷機器故障的大致區域。此后，一定程度地拆卸機器，以能對可能的故障進行識別和實施修理。
我們的未決的英國專利申請No.0020461.0(本文援引該公開專利以供參考)描述和提出一種包括一工作頭的裝置，其適于承載一工具或檢查元件，以便在機器內的某一部位進行工作或檢查，該裝置包括一用于工作頭的支承臂，所述臂適于進入到所述機器內，以將工作頭定位在要求操作的位置，用于所述工作頭的操作控制的操作裝置，以及用于控制所述機器內的臂的姿勢和定位的控制裝置，其中，支承臂包括至少一個具有多個連接件的段節，各連接件與其相鄰的連接件環接，以及用來根據一數據來控制所述段節的位置和/或姿勢的裝置，由此，能使臂在機器內隨從和適于一預定的路徑，從機器外殼的進口到達工作的部位。
在該應用中描述的本發明的一特定方面，各段節包括多個連接件，相鄰連接件之間存在一定程度的環接。通過在張力狀態下保持各段節中諸連接件的環接，可精確地控制各段節的空間定位，以使臂能循一回旋的路徑引導工作工具進入到機器內。因為其具有能以蛇的方式沿其本身的軸向延伸、并繞過障礙流動從而循著一回旋的路徑前進的能力，所以，這種類型的臂有時稱之為“蛇”，“蛇形”或蜿蜒臂。
在英國專利申請No.0020461.0中描述的發明，要求對各部件進行精心設計，以將各對連接件之間的環接點上的摩擦損失減小到最小。在一多連接件的段節中，這些摩擦損失累積增大，因此，在一多段節的機械手臂中，在操縱臂的過程中，須克服的全部的摩擦損失可以是相當大。因此，要求有一種裝置，其中，諸部件的制造相當地簡單直接，且可減小摩擦損失。在英國專利申請No.0020461.0中特別描述的裝置中，可設置彈簧裝置來偏壓各連接件，以抵抗由控制電纜作用的壓縮張力。
發明內容
本申請人業已發現，通過配置諸彈簧，并代之以插入一層橡膠或彈性體材料，或粘結或鍵接到構成一段節內相鄰連接件之間的環接的兩個元件上。橡膠可在環接的部件之間構成一固定摩擦的接觸，而同時提供產生接頭“剛度”所必須的彈性剪切能力。
因此，根據本發明的一個方面，為一機械臂或蛇形臂設置一連接件組件，其包括第一和第二連接件件，各適于作一個相對于另一個的有限制的運動，以及彈性體裝置，其設置在所述第一和第二連接件之間，與其粘結或鍵接，結構布置為所述第一和第二連接件之間的運動致使設置在其間的彈性體裝置內產生剪切運動。
彈性體可以是天然橡膠或合成橡膠，或任何其它合適的彈性或彈性體的材料。彈性體較佳地設置成在所述第一和第二連接件之間的一夾層。在本發明的另一實施例中，第一和第二連接件可構造成互相合作匹配的關系，而彈性體裝置作為一薄層可設置在它們之間，由此，一在連接件之間的彎曲運動在彈性體裝置內形成剪切運動，由于所述第一和所述第二連接件之間的相對運動的結果，可將任何的壓縮運動減小到最小。彈性體可起作產生軸向剛度和兩連接件之間接頭的彎曲柔度的作用。
較佳地是，層的厚度盡可能薄，層厚1mm或不到1mm是較佳的。層可粘結到一個或兩個連接件上，或鍵接到一個或兩個連接件上。鄰近連接件的各表面在操作中較佳地固定，以使連接件之間的相對運動在彈性體內產生一剪切運動。層的厚度將減小壓縮的趨勢，因此，提供改進的定位部件的穩定性，并提高段節中各連接件環接的軸向剛度。
彈性體裝置可包括多個彈性體層，其中，粘結或鍵接到鄰近彈性體層的剛性層可用來將各彈性體層與其鄰近層分離。彈性體裝置可以是層合的，各彈性體層之間交叉或剛性層可以是任何的剛性層，或可粘結到或鍵接到彈性體上的材料。交叉層應有足夠的剛度以將彈性體的壓縮運動減小到最小。用于交叉層的典型的材料可以是薄的金屬層、樹脂或玻璃纖維，或可以是紡織的或無紡的碳纖維或凱夫拉爾(Kevlar)的墊子。
本發明還包括一包含至少一個段節的機械臂，其包括多個根據本發明的連接件，以及用來控制段節內的所述連接件的運動的控制裝置，其中，控制裝置將所述連接件保持在張緊或壓縮狀態下。控制裝置可以是從段節的一端延伸到另一端的至少一條線。
在本發明的一較佳的方面，控制裝置可包括三條線，各從段節的一端延伸到另一端，由此，改變一條相對于另一條的線內的張力，致使或允許連接件彎曲，由此，控制段節的運動。線較佳地張緊以使連接件保持在壓縮狀態下。諸線之間的差動張力的應用致使或允許段節移動或彎曲。
在本發明的一較佳的實施例中，各連接件可由三個部件形成，一外圓盤，其較佳地具有用于控制線的諸孔，這樣，控制線較佳地在連接件的其它部件的外面延伸。
一內圓盤，其適于設置在外圓盤的大致的內部，并具有一中心鉆孔來容納用于工作頭的控制裝置和/或電源裝置，以及在各內和外圓盤之間延伸的彈性體圓盤或層，其粘結到或鍵接到各個圓盤上，但其以另外方式自由地浮在所述內圓盤和外圓盤之間，以使內圓盤不受組件的其它部件的約束。
一機械臂可包括多個根據本發明的段節，其中，各段節設置有控制裝置。各連接的諸桿中的至少一個可設置有用來將線從段節的一端導向到另一端的裝置。線可設置在段節連接件的外面。各線可終止在一金屬箍上，其適于接合在一段節的端帽內的對應的凹陷，以便張緊線，金屬箍與端帽接合，以將一壓縮載荷施加在各段節上，從而保持段節內的連接件的剛度。
各控制線可由一致動器進行操作在有用于多個段節的控制線的地方，所述致動器以一個或多個弧形間隔，弧形圍繞一個致動器板或鄰近第一段節的一端的工作頭板。通常致動器陣列可提供一用于各線的致動器，它們可以間隔弧形關系進行設置以形成一截頭錐。從各致動器引出的線可圍繞一諸如滑輪的導向器穿過，以對控制線提供一平直的引出線。
在本發明的另一方面，至少某些致動器可位于段節組件內，在此情形中，用于致動致動器的裝置是必要的。這樣的裝置可包括數據連接電纜，或在本技術領域內通常熟知的類型的無線的數據傳輸裝置。在后一種情形中，必須考慮使用環境，以便確定控制的最佳裝置。
一段節可從一系列連接件逐步地形成，或完成的段節可以模板進行組裝，并用彈性體注入到呈一模具工具形式的諸部件之間的空隙內。這樣，可相當容易地和快捷地形成連接的完全的段節。
在本發明的另一實施例中，各連接件可由成對的半連接形成，然后，可背對背地進行組裝。這樣，一內半連接和一外半連接可用其連接橡膠層進行組裝。然后，諸連接半部可背對背地或前對前地進行組裝，以形成一體的連接部件，多個部件一起形成段節。
本申請人業已發現，可以三個分離的單獨的部件形成各半連接的部件，即，一外連接部分，一內連接部分，以及橡膠軸承。要求軸承應鍵接到各連接部件上，以使一個部件相對于另一個移動，在橡膠部件內產生剪切運動或力。然后，不同的半連接部件可借助于設置在各部件上的匹配孔內的定位銷釘“銷接”在一起。組件可形成“松動”，且諸電纜可旋入通過連接在致動器或頭部板上的外連接周緣上的各種操作孔。或者，部件可用膠固定地連接在一起。一旦致動器反應而在板內產生一定程度的張力，全部的組件保持在一起，以便通過變化線內的張力，可致使段節適當地彎曲。構成各連接部件的第一和第二連接件，或部分的連接可形成其中間的橡膠部件，或者是球形或錐形殼，或介于球形或錐形之間的中間物，或甚至是環形的。如果部件是球形的，則隨著內圓盤相對于外圓盤轉動，球形部件的所有變形通過剪切而實施。如果變化部件的設計以使其不再是球形，則一部分相對于另一部分的轉動，致使彈性體行使其體積模量，即，剪切部件；平行于連接件軸線存在一合成的局部的拉伸和壓縮。這使任何非球形的接頭比大致相當基本尺寸的球形接頭更剛。
如上所述，用多層來代替各連接的橡膠部分，以便引入兩個以上較薄的金屬片，這樣的做法具有顯著的優點。這使這樣一連接件比簡單地加倍每段節的連接件的數量，可更有效地具有較大的運動范圍。以二倍增加彎曲角度而添加到一連接件上的長度，小于加倍的原始的連接間距。這個想法可在合理的限度內擴展。在兩個橡膠層之間的薄而剛的殼起作約束橡膠部分的作用，這樣，兩個橡膠部分提供與加倍厚度的單一橡膠部分大約相同的剪切剛度，但與加倍厚度的單一部分相比，較小厚度的兩個橡膠部分更剛。
在此特定的實施例中，如果兩個相鄰的連接件彎曲，以使外周緣相遇，則直徑上相對的位置移開，因此，起作限定一環形段節的作用。在這些情形中，內圓盤相對于外圓盤可自由地移動。本設計的目的在于，保持部件的轉動中心靜止不動，并處于在未變形位置內的內圓盤的球形表面的中心處的一位置上。實質上，這種情況類似于球和凹穴的接頭，其中沒有摩擦而只有在橡膠內的粘滯損失和為了保持接頭的剛度而施加的小量的軸向壓縮。
通過使用彈性體的圓盤或在各連接件的移動部分之間的軸承，顯著地減小摩擦，同時，裝置變得極其容易地進行批量制造。一旦已制作出工具和模板，大量的復制就變得相當地容易。可形成由大量的連接件組成的段節，且對各段節的較佳的控制是3線。盡管有可能在一個段節內配置一個線，或在一個段節內至少一個操作線，但較佳地使用至少3個控制線，以便獲得段節的優化的操縱。對于多段節的機械臂，將對每一個要求三組控制線，這樣，八個段節臂將總共要求24個控制線，每一個具有一單獨的致動器控制。
在本發明的另一方面，可圍繞各段節設置一外部的套筒，而在本發明的一特定的實施例中，該套筒可以是一波紋管型的外殼。使用這樣一外殼具有眾多的優點，它提高連接件的扭轉/彎曲剛度。由于其可使用波紋管外殼的合適的結構來增加臂的扭轉剛度而增加非常小的彎曲剛度，所以，這就顯得特別有利。
該外殼的另一益處在于，保護線和其它的部件免遭外部損壞的原因，并能使全部的段節填充以潤滑劑。典型的潤滑劑可以是干粉末或諸如油脂和/或油的液體。包含在臂內的潤滑劑的物理特性可根據機械臂操作的環境進行選擇。本發明的該實施例的一特別的特征在于，隨著臂彎曲，相鄰連接件之間的空隙的幾何形狀發生變化，這具有將潤滑劑從段節的一個區域移置或“泵送”到另一區域的效果，并由于潤滑劑在各段節內的循環，可確保諸部件的有效的潤滑。在本發明的給特定的特征的另一方面，臂可設置有一潤滑劑箱，潤滑劑可連續地泵送通過臂，并再循環回到潤滑劑箱。該實施例在臂使用在侵蝕的環境中以及臂需要冷卻的情況下特別有用。在此情形中，冷卻裝置可包含有潤滑劑箱。
通過使用根據本發明的裝置，通過使用用來點擊制導的操縱桿控制組件，或者，通過提出環境的CAD模型對計算機控制提供不在線或在線的技術，可形成諸路徑。
附圖的簡要說明下面是參照根據本發明的裝置的實施例的附圖進行的描述。
在諸附圖中
圖1是根據本發明的一段節中的多個連接件的立體圖。
圖2是圖1的“半個”連接件的分解的示意圖。
圖3是圖1和2中的“半個”連接件的端視圖；而圖3A是在圖3的線A-A上的截面圖。
圖4是一端帽的立體圖，示出在一段節的遠端處的金屬箍的連接組件。
圖5是在圖6的線A-A上的截面圖。
圖6是本發明的另一實施例的端視圖。
圖7是圖5和6的實施例中的“半個”連接件的分解的視圖。
圖8是示出用于單一段節的三個致動器結構的頭板。
圖9是用于多個致動器的截頭錐的結構，以控制具有多個段節的機械臂的控制線。
圖10是用于根據本發明的臂的護套的段節的立體圖。
具體實施例方式
一根據本發明的機械臂包括端對端排列以形成一延伸的“蛇形”臂的多個段節10。各段節包括多個連接件部件11。各連接件部件包括一內圓盤12和一外圓盤和線引導裝置13。內圓盤12成形為提供一弧形的環形表面14，且外圓盤13具有一匹配的弧形表面15。
如圖1所示地進行組裝，內圓盤12和外圓盤13被一可在原處形成的橡膠層16分離。橡膠層16粘結到各外圓盤13和內圓盤12上，以允許其間的相對運動。各內圓盤設置有-中心鉆孔17，以形成一通過裝置中心的中心內腔，用來容納用于位于臂端頭處的工作頭的電源和控制機構。各連接件11可由一對“半連接”形成，它們在圖2中最清晰地示出。各半連接包括一外連接構件13，一內連接構件12，以及一適于插入在兩者之間的橡膠盤或殼16。諸部件可粘結在一起以形成一半連接部分，然后，與相鄰的部件連接在一起以形成連續的連接件端接。應該指出的是，外連接構件13的凹表面21適于與對應的元件12的下表面(如圖2所示)合作。盤16的形狀適于容納在兩者之間，諸部件可粘結在一起。這可從示出通過粘結部件的截面的圖3A中清晰地可見。
在本發明的一個方面，外圓盤和線導向裝置13設置有多個沿圓周間隔的銷孔23，而內圓盤12也設置有對應的直徑向間隔開的銷孔24。當組件分別用位于孔23和24內的銷放置在一起時，本技術領域內的技術人員將會認識到，如果組件通過控制線而保持在張緊的狀態下，則永久的固定將顯得不必要。外圓盤13設置有多個適于構成線導向孔的通孔25，以容納該裝置的控制線。
各段節可設置有一端帽30(見圖4)，其設置有周緣間隔的線容納孔，和一放大的凹陷26，其包括一連接在控制線28的端部上的金屬箍27。在組裝該裝置過程中，端帽30固定在端部連接件的相鄰的外圓盤部分13上，且控制線28旋入通過在端帽30內的合適的凹陷26內，然后，通過在各段節內的連接件的各外圓盤部分13內的匹配孔25中。
然后，若干個段節端對端地連接在一起，以產生一適用于用途的合適長度的機械臂。這“蛇樣”的機械臂具有操縱的能力沿其長度軸向地流動，并以蛇的方式循著一盤旋的路徑前進。
線端穿過返回到致動器并張緊，直到金屬箍27抵靠在背板上，以將組件保持在張緊的狀態下。以這樣方式張緊組件，可避免如圖5、6和7所示的部件的連接，內和外圓盤的匹配面可合適地形成槽，以容納一相應外形的橡膠盤16。這些槽或外形分別在內和外圓盤12和13之間的位置處用來鍵接盤16，并響應于控制線28內的張力的變化允許一個相對于另一個運動。這可不必連接圓盤，并在任何給定的段節內允許容易地更換損壞的部件。
在組裝好的段節中，盤的外表面和控制線可被密封，合成的凹腔和線導向裝置填充以潤滑劑，這樣，控制線在潤滑的環境中運動。這又起到在使用中減小損失和摩擦的作用。
調整在各線上的張力可控制各段節的操作。圖8示出一簡化的三致動器控制板，它包括一底板件40，其朝向底板的一端具有一豎立的安裝板組件41，該組件適于安裝一段節42的端板。控制線28穿過安裝板組件41延伸到各致動器44的操作管43。中心致動器44對從段節到致動器本身的線28提供一直接的饋送，而在中心致動器兩側的致動器通過滑輪裝置45來將操作中的任何摩擦或磨損減小到最小。
各致動器44可手工地或通過計算機來進行控制，以改變三根線28中的張力。根據張力的變化，各單個的連接件響應于線中張力的變化而尋求移動，由此，在段節中產生運動，以允許引導段節的端部導向到工作地方的給定部位。
當然，對于在延伸的“蛇”形臂中的多個段節，可要求更多的致動器，通常每段節三個。在這些情形中，必須構造致動器在一相當小的空間內提供通道接近從第一段節的端部出來的出口處的控制線。因此，致動器可排列成一弧形，這樣，對于各致動器的控制線或包含控制線的管道形成一頗如圖9中所示的一錐形。
橡膠盤16可以是單件的橡膠，或可以是呈一復合的剛性層的彈性體的形式，本申請人業已發現，單個橡膠層的厚度越薄，則最終層越有效，而且內圓盤和對應的外圓盤之間的連接也越剛性。
根據本發明的該裝置還在內和外圓盤之間提供一軸承表面的密封，以防止有害物質從大氣中侵入(見圖10)。此外，中心鉆孔或內腔17有效地進行密封，并為位于機械臂的端部處的工作頭的電源和控制裝置提供準備的通道。
密封可受到設置有周向波紋101的外殼100的影響。該外殼100在各外圓盤和線導向裝置13的外表面的外面延伸。外殼100密封各外圓盤和線導向裝置13之間的空隙，且外殼填充以油或其它的潤滑劑，由此，允許控制線在一潤滑劑的環境中操作。合適的潤滑劑是油、粉末和油脂，其粘度和其它的物理特性將根據使用臂的環境進行選擇。
使用具有一波紋形結構的外殼100具有提高連接件相互之間的扭轉和/或彎曲剛度的效果。這可導致臂以非常小的彎曲剛度的增加顯著地提高臂扭轉剛度。該結構起到保護線和其它部件免遭外部損壞的原因。
外殼100對潤滑劑的包容，在操作中具有主要的優點。如上所述，隨著段節的彎曲，外圓盤和線導向裝置13的相鄰的周緣移動緊密地靠攏在一起，而同一圓盤13的直徑上相對的部分移離開。其結果，包含潤滑劑的腔室變化形狀，從基本上連續的和大致均勻橫截面的環形腔變化到一“楔形”的形狀。這致使潤滑劑從楔形的內或“窄”側移動，并有效地泵送到在弧形外部上的楔形的“寬”側上。這樣，潤滑劑通過各根線。因此，每次段節彎曲時，或每次曲率平面變化時，這種泵送效應起到對臂內的諸部件、尤其是各線提供有效的潤滑。
應該認識到，潤滑劑可以多種不同的方式引入到機械臂內。在本發明的一實施例中，腔室可在組裝時填充以潤滑劑，并長期地被有效地密封。在本發明的另一實施例中，臂的單獨的連接件或諸段節可被隔絕，而潤滑劑通過諸如滑油加注嘴的通道點引入，通過附加的端口或壓力釋放閥釋放過量的潤滑劑。在本發明的另一方面，整個臂可使用在外連接件上的線孔使潤滑劑沿臂的全長通過而進行一體地潤滑。液體潤滑劑可連續地泵送通過臂，并再循環回到中心油箱。這樣一結構將允許通過加熱或冷卻潤滑劑來對臂內的潤滑劑進行溫度控制，而且本發明包括提供容納在臂內的用于液體的溫度控制裝置。
權利要求
1.一用于機械臂的連接件組件，其包括第一和第二連接件，各適于作一個相對于另一個的有限制的運動，以及彈性體裝置，其設置在所述第一和第二連接件之間，與其粘結或鍵接，由此，所述第一和第二連接件之間的運動致使設置在其間的彈性體裝置內產生剪切運動。
2.如權利要求1所述的連接件組件，其特征在于，彈性體是天然橡膠或合成橡膠。
3.如上述權利要求中任何一項所述的連接件組件，其特征在于，彈性體設置成在所述第一和第二連接件之間的一夾層。
4.如權利要求3所述的連接件組件，其特征在于，第一和第二連接件構造成互相合作匹配的關系，而彈性體裝置作為一薄層設置在它們之間，由此，一在連接件之間的彎曲運動在彈性體裝置內形成剪切運動，由于所述第一和所述第二連接件之間的相對運動的結果，將任何的壓縮運動減小到最小。
5.如上述權利要求中任何一項所述的連接件組件，其特征在于，層的厚度是3mm或不到3mm。
6.如上述權利要求中任何一項所述的連接件組件，其特征在于，彈性體層可粘結和/或鍵接到一個或兩個所述的連接件上。
7.如權利要求6所述的連接件組件，其特征在于，鄰近連接件的彈性體層的各表面有效地進行固定，以使連接件之間的相對運動在操作中在彈性體內產生一剪切運動，該結構使層的厚度有減小壓縮的趨勢，由此，提供改進的定位部件的穩定性。
8.如上述權利要求中任何一項所述的連接件組件，其特征在于，彈性體裝置包括多個彈性體層。
9.如權利要求8所述的連接件組件，其特征在于，一剛性層粘結或鍵接到鄰近的彈性體層，以將一層與其相鄰層分離。
10.如權利要求8或9所述的連接件組件，其特征在于，彈性體裝置是層合的。
11.如權利要求8至10中任何一項所述的連接件組件，其特征在于，各彈性體層之間交叉或剛性層是一種材料，其可粘結到或鍵接到彈性體上。
12.如權利要求15所述的組件，其特征在于，交叉層有足夠的剛度，以在連接件的運動過程中將彈性體的壓縮減小到最小。
13.如權利要求8至12中任何一項所述的組件，其特征在于，交叉層可以包括薄的金屬層、樹脂或玻璃纖維層，或可以是紡織的或無紡的材料的墊子。
14.如權利要求13所述的組件，其特征在于，紡織的或無紡的材料可以是碳纖維或凱夫拉爾(Kevlar)。
15.一用于機械臂的連接件組件基本上如參照附圖所描述的和如附圖中所圖示的。
16.一機械臂，包括一具有如權利要求1至15中任何一項所述的多個連接件，以及用于控制段節內的所述連接件的運動的控制裝置，其中，控制裝置將所述連接件保持在張緊或壓縮的狀態下。
17.如權利要求16所述的機械臂，其特征在于，控制裝置可包括至少一條線，其從段節的一端延伸到另一端。
18.如權利要求16或17所述的機械臂，其特征在于，控制裝置可包括三條線，各從段節的一端延伸到另一端，由此，改變一條相對于另一條的線內的張力，致使或允許連接件彎曲，由此，控制段節的運動。
19.如權利要求16至18中任何一項所述的機械臂，其特征在于，線較佳地張緊以使連接件保持在壓縮狀態下，該結構使諸線之間的差動張力的應用致使或允許段節移動或彎曲。
20.如權利要求16至19中任何一項所述的機械臂，其特征在于，各連接件包括一外圓盤，其具有用于控制線的諸孔，這樣，控制線在連接件的其它部件的外面延伸，一內圓盤，其適于設置在外圓盤的大致的內部，并具有一中心鉆孔來容納用于工作頭的控制裝置和/或電源裝置，以及一在各內和外圓盤之間延伸的橡膠圓盤或層，其粘結到或鍵接到各個圓盤上，但其以另外方式自由地浮在所述內圓盤和外圓盤之間，以使內圓盤不受組件的其它部件的約束。
21.如權利要求16至20中任何一項所述的機械臂，其特征在于，包括多個如上述權利要求中任何一項所述的根據本發明的段節，其中，對各段節設置控制裝置。
22.如權利要求21所述的機械臂，其特征在于，各段節終止在一具有線管道裝置的、用于臂的其它段節的控制線的端帽上，以及圍繞端帽弧形地間隔開的錨固裝置，以用來固定所述段節的控制線。
23.如權利要求16至22中任何一項所述的機械臂，其特征在于，各連接件的至少一個設置有用來引導線從段節的一端到另一端的裝置。
24.如權利要求16至23中任何一項所述的機械臂，其特征在于，各線設置在段節連接件的外面，并終止在一金屬箍上，該金屬箍適于接合在一段節的端帽內的對應的凹陷，以便張緊線，金屬箍與端帽接合，以將一壓縮載荷施加在各連接件上，從而保持段節內的連接件的剛度。
25.如權利要求21至24中任何一項所述的機械臂，其特征在于，各控制線由一致動器進行操作，其中，與各控制線相關的致動器圍繞鄰接第一段節的一端的頭板間隔開在一個或多個弧形中。
26.如權利要求25所述的機械臂，其特征在于，致動器陣列提供一用于各線的致動器，它們可以間隔的弧形關系進行設置以形成一截頭錐，此外，從各致動器引出的線圍繞一導向器或滑輪穿過，以對從致動器到進入段節的入口的控制線提供一引出線。
27.如上述權利要求中任何一項所述的組件或臂，其特征在于，各連接件可由成對的半連接件形成，它們可背對背地進行組裝，這樣，一內半連接件和一外半連接件可用其連接的橡膠層進行組裝，以形成一體的連接件部件，多個部件一起可組裝形成一段節。
28.如權利要求27所述的組件或臂，其特征在于，各半連接的部件包括三個分離的單獨的部件，即，一外連接元件，一內連接元件，以及橡膠軸承，其中，軸承鍵接到或粘結到各連接部件上，以使一個部件相對于另一個移動，在橡膠部件內產生剪切運動或力。
29.如權利要求28所述的組件或臂，其特征在于，各半連接部件可借助于設置在各組裝的半連接部件上的匹配孔內的定位銷釘進行定位，由此，組件可不需半連接部件之間的進一步連接而形成，且諸電纜可旋入通過連接在致動器板上的外連接周緣上的各種操作孔，該結構使致動器致動而在板內和電纜內產生一定程度的張力，由此，全部的組件保持在一起，以便通過變化線內的張力，可適當地操縱段節。
30.如權利要求16至29中任何一項所述的機械臂，其特征在于，一外套筒圍繞各段節設置。
31.如權利要求16至30中任何一項所述的機械臂，其特征在于，套筒可以是波紋型外殼。
32.如權利要求16至31中任何一項所述的機械臂，其特征在于，選擇外殼的材料及其結構來提高臂的扭轉剛度而增加非常小的彎曲剛度。
33.如權利要求30至32中任何一項所述的機械臂，其特征在于，外殼封閉的段節填充以潤滑劑。
34.如權利要求30至33中任何一項所述的機械臂，其特征在于，潤滑劑可以是干粉末或諸如油脂和/或油的液體，其中，包含在臂內的潤滑劑的物理特性根據機械臂操作的環境進行選擇。
35.如權利要求32或34中任何一項所述的機械臂，其特征在于，臂可設置有一潤滑劑箱，以及一用來泵送潤滑劑通過臂、并再循環回到潤滑劑箱的裝置。
36.如權利要求35所述的機械臂，其特征在于，當臂使用在侵蝕的環境中時，設置潤滑劑冷卻裝置來冷卻臂。
全文摘要
本發明涉及一用于機械臂的連接件組件，該臂包括第一連接件(12)和第二連接件(13)，各適于作一個相對于另一個的有限制的運動，以及彈性體裝置(16)設置在所述第一(12)和第二(13)連接件之間，與其粘結或鍵接，由此，所述第一(12)和第二(13)連接件之間的運動致使設置在其間的彈性體裝置內產生剪切運動。
文檔編號B25J9/10GK1533321SQ02814461
公開日2004年9月29日 申請日期2002年6月12日 優先權日2001年6月13日
發明者R·O·布金哈姆, A·C·格拉哈姆, R O 布金哈姆, 格拉哈姆 申請人:奧利弗克里斯品機器人有限公司