(19)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 202211375367.2 (22)申请日 2022.11.04 (71)申请人 中国民航大 学 地址 300300 天津市东 丽区津北公路2898 号 (72)发明人 王伟　张威　 (74)专利代理 机构 天津盈佳知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 12224 专利代理师 孙宝芸 (51)Int.Cl. B25J 18/00(2006.01) B25J 19/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种具有旋转自由度的连续型检测机 械臂 (57)摘要 本发明公开了一种具有旋转自由度的连续 型检测机械臂， 包括驱动单元和机械臂单元， 所 述机械臂单元包括多组依次同轴安装在一起的 机械臂节， 驱动单元驱动多组所述机械臂节弯曲 运动及围绕轴心旋转运动。 机械臂节包括多个检 测部件， 检测部件通过中心柔性骨架串联在一 起， 中心柔性骨架周侧设置有多条弯曲牵引绳， 弯曲牵引绳依次穿引在所述检测部件 上， 驱动单 元驱动弯曲牵引绳实现所述机械臂节的弯曲动 作； 每个检测部件的外缘均缠绕有转动牵引绳， 驱动单元驱动转动牵引绳使检测部件围绕轴心 旋转动作。 本发 明通过弯曲牵引绳和转动牵引绳 驱动机械臂的弯曲度和绕轴旋转， 实现了机械臂 动作的连续性， 确保机械臂 灵活适应各种狭小检 测空间以及大面积曲面检测。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115533960 A 2022.12.30 CN 115533960 A 1.一种具有旋转自由度的连续型检测机械臂， 包括驱动单元(3)和机械臂单元， 所述驱 动单元(3)驱动所述机械臂单元动作， 其特征在于， 所述机械臂单元包括多组机械臂节(1)， 多组所述机械臂节依次同轴安装在一起， 所述 驱动单元(3)驱动多组所述机械臂节(1)弯曲 运动以及围绕轴心旋转 运动。 2.根据权利要求1所述的具有旋转自由度的连续型检测机械臂， 其特征在于， 每个所述 机械臂节(1)包括多个间隔安装的检测部件(2)， 多个所述检测 部件(2)通过中心柔性骨架 (27)串联在一起， 所述中心柔性骨架(27)周侧平行设置有多条弯曲牵引绳(6)， 所述弯曲牵 引绳(6)依次穿引在所述检测部件(2)上， 所述 驱动单元(3)通过驱动所述弯曲牵引绳(6)实 现所述机 械臂节(1)的弯曲动作； 每个所述检测部件(2)的外缘均缠绕有转动牵引绳(5)， 所述驱动单元(3)通过驱动转 动牵引绳(5)实现所述检测部件(2)围绕轴心旋转动作。 3.根据权利要求2所述的具有旋转自由度的连续型检测机械臂， 其特征在于， 所述检测 部件(2)包括固定盘(21)、 转动盘(22)和传感器(4)， 所述固定盘(21)同轴固装在所述中心 柔性骨架(27)上， 所述固定盘(21)的外 圆同轴旋转安装所述转动盘(22)， 所述转动盘(22) 边缘固装所述传感器(4)。 4.根据权利要求3所述的具有旋转自由度的连续型检测机械臂， 其特征在于， 所述固定 盘(21)上制有多个容纳所述弯曲牵引绳(6)的通孔(212)和多个容纳所述转动牵引绳(5)的 通孔(213)。 5.根据权利要求3所述的具有旋转自由度的连续型检测机械臂， 其特征在于， 所述固定 盘(21)和所述 转动盘(2 2)之间安装轴承(24)； 所述转动盘(2 2)外缘制有用于缠绕所述 转动牵引绳(5)的导向槽(26)。 6.根据权利要求5所述的具有旋转自由度的连续型检测机械臂， 其特征在于， 每个所述 检测部件(2)均安装导向机构， 所述转动牵引绳(5)穿过所述导向机构后， 连接所述驱动单 元(3)， 通过 所述驱动单 元(3)牵引实现所述检测部件(2)围绕轴心旋转动作。 7.根据权利要求6所述的具有旋转自由度的连续型检测机械臂， 其特征在于， 每个所述 检测部件(2)安装两组导向机构， 每组所述导向机构包括两个连接杆(25)和三个导向轮 (7)， 所述连接杆(25)为U型结构且对应安装在所述固定盘(21)的上、 下端面； 位于上方的连 接杆(25)一端部固装在所述固定盘(21)的上端面， 另一端部安装 所述导向轮(7)， 所述导向 轮(7)位于所述转动盘(22)外侧； 位于下方的所述连接杆(25)顶部固装在所述固定盘(21) 下端面， 所述连接杆(25)左、 右两端部分别安装所述 导向轮(7)； 所述导向机构与所述传感器(4)相应， 所述传感器(4)下方的转动 盘(22)上固装两根所 述转动牵引绳(5)， 两根所述转动牵引绳(5)分别沿所述导向槽(26)并缠绕上方的导向轮 (7)后再依次缠绕下 方的两个导向轮(7)， 最后分别与所述驱动单 元(3)连接 。 8.根据权利要求6所述的具有旋转自由度的连续型检测机械臂， 其特征在于， 每节所述 机械臂节的外部同轴套装有柔 性套(10)， 所述 柔性套(10)与所述 转动盘(2 2)固连在一 起。 9.根据权利要求2所述的具有旋转自由度的连续型检测机械臂， 其特征在于， 上、 下相 邻两节所述机 械臂节之间共用一个所述检测部件(2)。 10.根据权利要求7所述的具有旋转自由度的连续型检测机械臂， 其特征在于， 所述驱 动单元(3)包括弯曲驱动模块(8)和转动驱动模块(9)；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115533960 A 2每个所述弯曲驱动模块(8)对应驱动一条所述弯曲牵引绳(6)， 所述弯曲驱动模块(8) 包括滚珠丝杠(81)， 所述滚珠丝杠(81)的螺母上固装牵引板(82)， 所述牵引板(82)上开设 有固定所述弯曲牵引绳(6)的连接孔(83)； 每个所述转动驱动模块(9)驱动一个检测部件(2)上的两根所述转动牵引绳(5)， 所述 转动驱动模块(9)包括电机(91)和转动轮(92)， 所述转动牵引绳(5)的末端分别固装在所述 转动轮(9 2)的两端。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115533960 A 3