由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元，它涉及一种机器人关节用挠性驱动单元。本发明的目的是为了解决现有的机器人关节用挠性驱动装置无法实现同时实现挠性驱动和双向传动的问题。第一滑轮牵引钢丝绳的一端固接在输出轴套上，第一滑轮牵引钢丝绳依次缠绕侧面定滑轮导轮、减速用动滑轮装置中的一个动滑轮导轮、位于同一组的两个底部定滑轮导轮、所述减速用动滑轮装置中的另一个动滑轮导轮，第一滑轮牵引钢丝绳的另一端固接在底部钢丝绳锁紧器上；第二滑轮牵引钢丝绳与第一滑轮牵引钢丝绳缠绕方式相同；主锁紧器和副锁紧器对接安装。本发明用于机器人关节驱动，以单元形式实现其功能，具有双向旋转传动能力，可代替两个人工肌肉工作。
1.一种由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元，所述驱动单元包括驱动单元机架、驱动装置、传动装置和输出装置(1)，所述驱动单元机架包括底座(8)、输出装置固定板(9)和驱动装置固定板(13)；其特征在于：所述驱动装置由伺服电机(10)、减速器(12)和输出轴套(14)构成；所述传动装置由底部钢丝绳锁紧器(15)、四个底部导向定滑轮装置(7)、两个侧面导向定滑轮装置(6)、两个减速用动滑轮装置(11)、四个动滑轮组用圆柱导轨(4)、输出装置用第一牵引钢丝绳(3-1)、输出装置用第二牵引钢丝绳(3-2)、第一滑轮牵引钢丝绳(5-1)和第二滑轮牵引钢丝绳(5-2)构成；所述输出装置(1)包括输出法兰(1-1)、主锁紧器(1-3)、副锁紧器(1-6)、第一防尘盖(1-2)与第二防尘盖(1-5)、第一深沟球轴承(1-4)与第二深沟球轴承(1-7)；
每个底部导向定滑轮装置(7)由底部定滑轮支承轴(7-1)、底部深沟球轴承(7-2)、底部定滑轮导轮(7-3)和底部导向定滑轮支撑架(7-4)构成；底部定滑轮导轮(7-3)通过底部深沟球轴承(7-2)安装在底部定滑轮支承轴(7-1)上，底部定滑轮支承轴(7-1)安装在底部导向定滑轮支撑架(7-4)上；每个侧面导向定滑轮装置(6)由侧面定滑轮支承轴(6-1)、侧面深沟球轴承(6-2)、侧面定滑轮导轮(6-3)和侧面导向定滑轮支撑架(6-4)构成；侧面定滑轮导轮(6-3)通过侧面深沟球轴承(6-2)安装在侧面定滑轮支承轴(6-1)上，侧面定滑轮支承轴(6-1)安装在侧面导向定滑轮支撑架(6-4)上；每个减速用动滑轮装置(11)由动滑轮壳体(11-2)和两个动滑轮组件(11-1)构成，两个动滑轮组件(11-1)均布并排安装在动滑轮壳体(11-2)内；每个动滑轮组件(11-1)由动滑轮轴(11-1-1)、深沟球轴承(11-1-2)和动滑轮导轮(11-1-3)组成，动滑轮导轮(11-1-3)通过深沟球轴承(11-1-2)安装在动滑轮轴(11-1-1)上；两个动滑轮轴(11-1-1)平行设置且二者的轴线位于同一水平面上，两个动滑轮轴(11-1-1)均安装在动滑轮壳体(11-2)上；
所述四个底部导向定滑轮装置(7)呈矩阵设置在底座(8)的上端面的边缘上，即四个底部导向定滑轮装置(7)分成两组设置；每组中的两个底部定滑轮导轮(7-3)的径向中垂面重合，且两个底部定滑轮支承轴(7-1)的轴线 平行位于同一水平面上；每个底部导向定滑轮支撑架(7-4)与底座(8)固接，底部钢丝绳锁紧器(15)位于由四个底部导向定滑轮装置(7)构成矩阵的中部，且底部钢丝绳锁紧器(15)安装在底座(8)的上端面上，输出轴套(14)位于底部钢丝绳锁紧器(15)的上方，输出轴套(14)与位于其上方的减速器(12)的输出端连接，减速器(12)的输入端与位于其上方的伺服电机(10)的输出端连接；驱动装置固定板(13)水平固装在减速器(12)的下端侧壁上；每组底部导向定滑轮装置的上方各设有一个侧面导向定滑轮装置(6)，侧面定滑轮支承轴(6-1)轴线与底部定滑轮支承轴(7-1)的轴线垂直设置，两个侧面深沟球轴承(6-2)均位于底座(8)与驱动装置固定板(13)之间，两个侧面导向定滑轮支撑架(6-4)均与驱动装置固定板(13)的下端面固接；输出装置固定板(9)设置在伺服电机(10)的上方，四个动滑轮组用圆柱导轨(4)均布固设在输出装置固定板(9)和驱动装置固定板(13)之间，且每个动滑轮组用圆柱导轨(4)与每个底部导向定滑轮装置(7)一一对应设置；位于一组底部导向定滑轮装置上方的两个动滑轮组用圆柱导轨(4)之间设有一个减速用动滑轮装置(11)，位于另一组底部导向定滑轮装置上方的另两个动滑轮组用圆柱导轨(4)之间设有另一个减速用动滑轮装置(11)，每个减速用动滑轮装置(11)沿相应的两个动滑轮组用圆柱导轨(4)上下滑动；
第一滑轮牵引钢丝绳(5-1)的一端固接在输出轴套(14)上，第一滑轮牵引钢丝绳(5-1)依次缠绕侧面定滑轮导轮(6-3)、减速用动滑轮装置(11)中的一个动滑轮导轮(11-1-3)、位于同一组的两个底部定滑轮导轮(7-3)、所述减速用动滑轮装置(11)中的另一个动滑轮导轮(11-1-3)，第一滑轮牵引钢丝绳(5-1)的另一端固接在底部钢丝绳锁紧器(15)上；第二滑轮牵引钢丝绳(5-2)与第一滑轮牵引钢丝绳(5-1)缠绕方式相同，且二者对称布置；输出装置用第一牵引钢丝绳(3-1)布置在第一滑轮牵引钢丝绳(5-1)的上方，输出装置用第二牵引钢丝绳(3-2)布置在第二滑轮牵引钢丝绳(5-2)的上方；主锁紧器(1-3)和副锁紧器(1-6)对接安装，主锁紧器(1-3)通过第一深沟球轴承(1-4)安装在第一防尘盖(1-2)内且主锁紧器(1-3)上的主锁紧器长轴(1-3-2)露在第一防尘盖(1-2)的外部，副锁紧器(1-6)通过第二深沟球 轴承(1-7)安装在第二防尘盖(1-5)内，第一防尘盖(1-2)与第二防尘盖(1-5)构成输出装置(1)的支撑壳体，输出法兰(1-1)位于所述支撑壳体的外部且安装在主锁紧器长轴(1-3-2)上，所述支撑壳体固装在输出装置固定板(9)的上端面上；输出装置用第一牵引钢丝绳(3-1)的一端端头与一个动滑轮壳体(11-2)的上端端头固接，输出装置用第二牵引钢丝绳(3-2)的一端端头与另一个动滑轮壳体(11-2)的上端端头固接，输出装置用第一牵引钢丝绳(3-1)、输出装置用第二牵引钢丝绳(3-2)均穿过输出装置固定板(9)缠绕在主锁紧器(1-3)上的导向槽(1-3-1-1)内，且二者一同从导向槽(1-3-1-1)的最高点处的穿线孔(1-3-1-2)穿入主锁紧器(1-3)和副锁紧器(1-6)之间的内腔中，输出装置用第一牵引钢丝绳(3-1)的另一端端头、输出装置用第二牵引钢丝绳(3-2)的另一端端头均与副锁紧器(1-6)固接。
2.根据权利要求1所述的由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元，其特征在于：所述主锁紧器(1-3)由主锁紧器圆盘(1-3-1)和主锁紧器长轴(1-3-2)构成，主锁紧器圆盘(1-3-1)的外端面与主锁紧器长轴(1-3-2)的一端固接为一体，主锁紧器圆盘(1-3-1)的外侧壁上沿圆周方向开有导向槽(1-3-1-1)，在主锁紧器圆盘(1-3-1)的内端面的外缘上开有与导向槽(1-3-1-1)连通的穿线孔(1-3-1-2)，主锁紧器圆盘(1-3-1)的内端面的中部开有导孔(1-3-1-3)；副锁紧器(1-6)由副锁紧器圆盘(1-6-1)和主锁紧器短轴(1-6-2)构成，副锁紧器圆盘(1-6-1)的外端面与主锁紧器短轴(1-6-2)的一端固接为一体，副锁紧器圆盘(1-6-1)的内腔的底端面的中部设有导柱(1-6-1-1)，导柱(1-6-1-1)插装在导孔(1-3-1-3)内。
3.根据权利要求1或2所述的由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元，其特征在于：所述驱动单元还包括码盘(2)，所述码盘(2)安装在伺服电机(10)上。
4.根据权利要求1或2所述的由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元，其特征在于：所述驱动装置的轴线与输出装置(1)的轴线正交。
5.根据权利要求4所述的由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠 性驱动单元，其特征在于：所述驱动单元机架还包括外壳体(16)，所述外壳体(16)罩在底座(8)和驱动装置固定板(13)之间。
6.根据权利要求1、2或5所述的由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元，其特征在于：所述输出装置(1)还包括密封圈(1-8)，所述密封圈(1-8)套装在主锁紧器(1-3)上，且位于第一防尘盖(1-2)与主锁紧器(1-3)之间。
由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元
技术领域
[0001] 本发明涉及一种机器人关节用挠性驱动单元，具体涉及一种由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元，属于机器人应用领域。
背景技术
[0002] 世界上很多仿人机器人已经实现双足动态步行，日本的ASIMO甚至实现了跑步运动，但快速步行机器人的步态，看起来并不像人类走路那么自如，这是因为机器人的驱动装置刚性化。人类经过自然界的优胜劣汰和生物进化逐渐形成了双足步行方式，而这种步行方式的优越性是显而易见的，其驱动原理是通过肌腱收缩转动关节，从而控制腿、脚的落地和抬起。机器人的驱动则大多采用同步带、齿轮、滚珠丝杠等刚性传动方式，没有人类肌腱那样的柔性，走起路来则显得十分生硬，并且机构尺寸及自重大。
[0003] 目前，越来越多的学者注意到这个问题，因此着手将机器人驱动方式由刚性领域向柔性方向发展。柔性驱动方式为气动、液压、刚体柔性联接、柔性体支撑、钢丝绳牵引。经文献检索发现中国专利公告号为CN 101524844，专利号为200910097777.3，名称为双向力输出的气动柔性驱动装置，它通过由端盖、第一橡胶管、嵌套在橡胶管管壁中的弹簧构成的气动柔性驱动器来驱动装置，动作灵活，柔顺性好，接近生物肌肉运动形式。气动虽然缓冲减震效果佳，但气体的膨胀率与装置密封性、环境温度等因素密切相关，而且其负载非线性响应问题尤其严重，无法满足实时控制要求。而液压驱动用在机器人上则大大加重了本体质量并增加了经济成本。经文献检索发现中国专利公告号为CN201102969，专利号为200720125078.1，名称为一种智能化柔性驱动装置，它通过在一次驱动装置上安装柔性支撑装置来实现装置柔性，缺点并未将电机置于驱动装置内，因此会增大整个驱动系统的体积。绳索驱动是体现机器人柔性的有效方式之一，经文献检索发现中国专利公告号为CN
101020314，专利号为200710038296.6，名称为人工关节电绳驱动器，它利用伺服电机带动圆盘转动，圆盘与钢丝绳一端固连，其转动时拉动钢丝绳，从而产生拉力，实现了与生物肌肉组织相似的收缩运动，优点是传动比可变，传动机构加工精度要求低，缺点是只能输出单向拉力，需弹簧保持回程力从而增加能耗，无法实现双向传动，也不能输出力矩。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元，以解决现有的机器人关节用挠性驱动装置无法实现同时实现挠性驱动和双向传动的问题。
[0005] 本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
[0006] 本发明所述驱动单元包括驱动单元机架、驱动装置、传动装置和输出装置，所述驱动单元机架包括底座输出装置固定板和驱动装置固定板；所述驱动装置由伺服电机、减速器(齿轮头)和输出轴套(齿轮头输出轴套)构成；所述传动装置由底部钢丝绳锁紧器、四个底部导向定滑轮装置、两个侧面导向定滑轮装置、两个减速用动滑轮装置、四个动滑轮组用圆柱导轨、输出装置用第一牵引钢丝绳、输出装置用第二牵引钢丝绳、第一滑轮牵引钢丝绳和第二滑轮牵引钢丝绳构成；所述输出装置包括输出法兰、主锁紧器、副锁紧器、第一防尘盖与第二防尘盖、第一深沟球轴承与第二深沟球轴承；
[0007] 每个底部导向定滑轮装置由底部定滑轮支承轴、底部深沟球轴承、底部定滑轮导轮和底部导向定滑轮支撑架构成；底部定滑轮导轮通过底部深沟球轴承安装在底部定滑轮支承轴上，底部定滑轮支承轴安装在底部导向定滑轮支撑架上；每个侧面导向定滑轮装置由侧面定滑轮支承轴、侧面深沟球轴承、侧面定滑轮导轮和侧面导向定滑轮支撑架构成；侧面定滑轮导轮通过侧面深沟球轴承安装在侧面定滑轮支承轴上，侧面定滑轮支承轴安装在侧面导向定滑轮支撑架上；每个减速用动滑轮装置由动滑轮壳体和两个动滑轮组件构成，两个动滑轮组件均布并排安装在动滑轮壳体内；每个动滑轮组件由动滑轮轴、深沟球轴承和动滑轮导轮组成，动滑轮导轮通过深沟球轴承安装在动滑轮轴上；两个动滑轮轴平行设置且二者的轴线位于同一水平面上，两个动滑轮轴均安装在动滑轮壳体上；
[0008] 所述四个底部导向定滑轮装置呈矩阵设置在底座的上端面的边缘上，即四个底部导向定滑轮装置分成两组设置；每组中的两个底部定滑轮导轮的径向中垂面重合，且两个底部定滑轮支承轴的轴线平行位于同一水平面上；每个底部导向定滑轮支撑架与底座固接，底部钢丝绳锁紧器位于由四个底部导向定滑轮装置构成矩阵的中部，且底部钢丝绳锁紧器安装在底座的上端面上，输出轴套位于底部钢丝绳锁紧器的上方，输出轴套与位于其上方的减速器的输出端连接，减速器的输入端与位于其上方的伺服电机的输出端连接；驱动装置固定板水平固装在减速器的下端侧壁上；每组底部导向定滑轮装置的上方各设有一个侧面导向定滑轮装置，侧面定滑轮支承轴轴线与底部定滑轮支承轴的轴线垂直设置，两个侧面深沟球轴承均位于底座与驱动装置固定板之间，两个侧面导向定滑轮支撑架均与驱动装置固定板的下端面固接；输出装置固定板设置在伺服电机的上方，四个动滑轮组用圆柱导轨均布固设在输出装置固定板和驱动装置固定板之间，且每个动滑轮组用圆柱导轨与每个底部导向定滑轮装置一一对应设置；位于一组底部导向定滑轮装置上方的两个动滑轮组用圆柱导轨之间设有一个减速用动滑轮装置，位于另一组底部导向定滑轮装置上方的另两个动滑轮组用圆柱导轨之间设有另一个减速用动滑轮装置，每个减速用动滑轮装置沿相应的两个动滑轮组用圆柱导轨上下滑动；
[0009] 第一滑轮牵引钢丝绳的一端固接在输出轴套上，第一滑轮牵引钢丝绳依次缠绕侧面定滑轮导轮、减速用动滑轮装置中的一个动滑轮导轮、位于同一组的两个底部定滑轮导轮、所述减速用动滑轮装置中的另一个动滑轮导轮，第一滑轮牵引钢丝绳的另一端固接在底部钢丝绳锁紧器上；第二滑轮牵引钢丝绳与第一滑轮牵引钢丝绳缠绕方式相同，且二者对称布置；输出装置用第一牵引钢丝绳布置在第一滑轮牵引钢丝绳的上方，输出装置用第二牵引钢丝绳布置在第二滑轮牵引钢丝绳的上方；主锁紧器和副锁紧器对接安装，主锁紧器通过第一深沟球轴承安装在第一防尘盖内且主锁紧器上的主锁紧器长轴露在第一防尘盖的外部，副锁紧器通过第二深沟球轴承安装在第二防尘盖内，第一防尘盖与第二防尘盖构成输出装置的支撑壳体，输出法兰位于所述支撑壳体的外部且安装在主锁紧器长轴上，所述支撑壳体固装在输出装置固定板的上端面上；输出装置用第一牵引钢丝绳的一端端头与一个动滑轮壳体的上端端头固接，输出装置用第二牵引钢丝绳的一端端头与另一个动滑轮壳体的上端端头固接，输出装置用第一牵引钢丝绳、输出装置用第二牵引钢丝绳均穿过输出装置固定板缠绕在主锁紧器上的导向槽内，且二者一伺从导向槽的最高点处的穿线孔穿入主锁紧器和副锁紧器之间的内腔中，输出装置用第一牵引钢丝绳的另一端端头、输出装置用第二牵引钢丝绳的另一端端头均与副锁紧器固接。
[0010] 本发明的有益效果是：
[0011] 本发明是一种可实现双向驱动、挠性输出的驱动单元，本发明采用了钢丝绳传动来实现机器人关节的挠性驱动，以挠性驱动方式，来驱动机器人关节运动，通过钢丝绳挠性缓冲作用实现机器人的快速、平滑实时步态，并以单元形式实现关节驱动，其外壳体和输出法兰便于安装到关节机构上，从而简化了关节机构，减少生产周期，具有一定的经济性和实用性。整个驱动单元可以根据需要安装在仿人双足步行机器人的关节上实现双向驱动，可实现与生物肌肉组织双向收缩驱动关节的相似运动，即每个旋转自由度用一个单元驱动，避免了普通挠性驱动装置如人工肌肉和常规钢绳驱动装置需要两个单元驱动一个自由度的缺点；同时，它还具有一定的抗冲击和减振效果；钢丝绳可双向锁，方便调节预紧力来改变钢丝绳非线性响应，从而改变传动性能。本发明还具有轻型小巧、安装方便等优点。
[0012] 本发明用于机器人关节驱动，以单元形式实现其功能，具有双向旋转传动能力，可代替两个人工肌肉工作，经济实用；有一定的抗冲击和减振效果；钢丝绳可双向锁紧，方便调节预紧力来改变钢丝绳非线性响应，从而改变传动性能。
附图说明
[0013] 图1本发明的整体结构立体图，图2是本发明的输出装置部分的轴向剖视立体图，图3是主锁紧器1-3、副锁紧器1-6的装配关系立体图(也即锁紧原理示意图)，图4是减速用动滑轮装置11的剖视立体图(∑表示剖切面)，图5是侧面导向定滑轮装置6的剖视立体图，图6是底部导向定滑轮装置7的剖视立体图，图7是第一滑轮牵引钢丝绳5-1、第二滑轮牵引钢丝绳5-2的布置图，图8是本发明的整体外观立体图(安装有外壳体16)，图9是本发明应用范例示意图。具体实施方式：
[0014] 具体实施方式一：如图1-7所示，本实施方式所述的由滑轮组与钢丝绳牵引驱动的机器人关节用挠性驱动单元包括驱动单元机架、驱动装置、传动装置和输出装置1，所述驱动单元机架包括底座8、输出装置固定板9和驱动装置固定板13；所述驱动装置由伺服电机10、减速器(齿轮头)12和输出轴套(齿轮头输出轴套)14构成；所述传动装置由底部钢丝绳锁紧器15、四个底部导向定滑轮装置7、两个侧面导向定滑轮装置6、两个减速用动滑轮装置11、四个动滑轮组用圆柱导轨4、输出装置用第一牵引钢丝绳3-1、输出装置用第二牵引钢丝绳3-2、第一滑轮牵引钢丝绳5-1和第二滑轮牵引钢丝绳5-2构成；所述输出装置1包括输出法兰1-1、主锁紧器1-3、副锁紧器1-6、第一防尘盖1-2与第二防尘盖1-5、第一深沟球轴承1-4与第二深沟球轴承1-7；
[0015] 每个底部导向定滑轮装置7由底部定滑轮支承轴7-1、底部深沟球轴承7-2、底部定滑轮导轮7-3和底部导向定滑轮支撑架7-4构成；底部定滑轮导轮7-3通过底部深沟球轴承7-2安装在底部定滑轮支承轴7-1上，底部定滑轮支承轴7-1安装在底部导向定滑轮支撑架7-4上；每个侧面导向定滑轮装置6由侧面定滑轮支承轴6-1、侧面深沟球轴承6-2、侧面定滑轮导轮6-3和侧面导向定滑轮支撑架6-4构成；侧面定滑轮导轮6-3通过侧面深沟球轴承6-2安装在侧面定滑轮支承轴6-1上，侧面定滑轮支承轴6-1安装在侧面导向定滑轮支撑架6-4上；每个减速用动滑轮装置11由动滑轮壳体11-2和两个动滑轮组件11-1构成，两个动滑轮组件11-1均布并排安装在动滑轮壳体11-2内；每个动滑轮组件11-1由动滑轮轴11-1-1、深沟球轴承11-1-2和动滑轮导轮11-1-3组成，动滑轮导轮11-1-3通过深沟球轴承11-1-2安装在动滑轮轴11-1-1上；两个动滑轮轴11-1-1平行设置且二者的轴线位于同一水平面上，两个动滑轮轴11-1-1均安装在动滑轮壳体11-2上；
[0016] 所述四个底部导向定滑轮装置7呈矩阵设置在底座8的上端面的边缘上，即四个底部导向定滑轮装置7分成两组设置；每组中的两个底部定滑轮导轮7-3的径向中垂面重合，且两个底部定滑轮支承轴7-1的轴线平行位于同一水平面上；每个底部导向定滑轮支撑架7-4与底座8固接，底部钢丝绳锁紧器15位于由四个底部导向定滑轮装置7构成矩阵的中部，且底部钢丝绳锁紧器15安装在底座8的上端面上，输出轴套14位于底部钢丝绳锁紧器15的上方，输出轴套14与位于其上方的减速器12的输出端连接，减速器12的输入端与位于其上方的伺服电机10的输出端连接；驱动装置固定板13水平固装在减速器12的下端侧壁上；每组底部导向定滑轮装置的上方各设有一个侧面导向定滑轮装置6，侧面定滑轮支承轴6-1轴线与底部定滑轮支承轴7-1的轴线垂直设置，两个侧面深沟球轴承6-2均位于底座8与驱动装置固定板13之间，两个侧面导向定滑轮支撑架6-4均与驱动装置固定板13的下端面固接；输出装置固定板9设置在伺服电机10的上方，四个动滑轮组用圆柱导轨4均布固设在输出装置固定板9和驱动装置固定板13之间，且每个动滑轮组用圆柱导轨4与每个底部导向定滑轮装置7一一对应设置；位于一组底部导向定滑轮装置上方的两个动滑轮组用圆柱导轨4之间设有一个减速用动滑轮装置11，位于另一组底部导向定滑轮装置上方的另两个动滑轮组用圆柱导轨4之间设有另一个减速用动滑轮装置11，每个减速用动滑轮装置11沿相应的两个动滑轮组用圆柱导轨4上下滑动；
[0017] 第一滑轮牵引钢丝绳5-1的一端固接在输出轴套14上，第一滑轮牵引钢丝绳5-1依次缠绕侧面定滑轮导轮6-3、减速用动滑轮装置11中的一个动滑轮导轮11-1-3、位于同一组的两个底部定滑轮导轮7-3、所述减速用动滑轮装置11中的另一个动滑轮导轮
11-1-3，第一滑轮牵引钢丝绳5-1的另一端固接在底部钢丝绳锁紧器15上；第二滑轮牵引钢丝绳5-2与第一滑轮牵引钢丝绳5-1缠绕方式相同，且二者对称布置；输出装置用第一牵引钢丝绳3-1布置在第一滑轮牵引钢丝绳5-1的上方，输出装置用第二牵引钢丝绳3-2布置在第二滑轮牵引钢丝绳5-2的上方；主锁紧器1-3和副锁紧器1-6对接安装，主锁紧器
1-3通过第一深沟球轴承1-4安装在第一防尘盖1-2内且主锁紧器1-3上的主锁紧器长轴
1-3-2露在第一防尘盖1-2的外部，副锁紧器1-6通过第二深沟球轴承1-7安装在第二防尘盖1-5内，第一防尘盖1-2与第二防尘盖1-5构成输出装置1的支撑壳体，输出法兰1-1位于所述支撑壳体的外部且安装在主锁紧器长轴1-3-2上，所述支撑壳体固装在输出装置固定板9的上端面上；输出装置用第一牵引钢丝绳3-1的一端端头与一个动滑轮壳体11-2的上端端头固接，输出装置用第二牵引钢丝绳3-2的一端端头与另一个动滑轮壳体11-2的上端端头固接，输出装置用第一牵引钢丝绳3-1、输出装置用第二牵引钢丝绳3-2均穿过输出装置固定板9缠绕在主锁紧器1-3上的导向槽1-3-1-1内，且二者一同从导向槽1-3-1-1的最高点处的穿线孔1-3-1-2穿入主锁紧器1-3和副锁紧器1-6之间的内腔中，输出装置用第一牵引钢丝绳3-1的另一端端头、输出装置用第二牵引钢丝绳3-2的另一端端头均与副锁紧器1-6固接。
[0018] 所述四个底部导向定滑轮装置7、两个侧面导向定滑轮装置6和两个减速用动滑轮装置11构成滑轮组；所述滑轮组与钢丝绳(输出装置用第一牵引钢丝绳3-1、输出装置用第二牵引钢丝绳3-2、第一滑轮牵引钢丝绳5-1和第二滑轮牵引钢丝绳5-2)一起实现牵引驱动。
[0019] 具体实施方式二：如图2-3所示，本实施方式所述主锁紧器1-3由主锁紧器圆盘1-3-1和主锁紧器长轴1-3-2构成，主锁紧器圆盘1-3-1的外端面与主锁紧器长轴1-3-2的一端固接为一体，主锁紧器圆盘1-3-1的外侧壁上沿圆周方向开有导向槽1-3-1-1，在主锁紧器圆盘1-3-1的内端面的外缘上开有与导向槽1-3-1-1连通的穿线孔1-3-1-2，主锁紧器圆盘1-3-1的内端面的中部开有导孔1-3-1-3；副锁紧器1-6由副锁紧器圆盘1-6-1和主锁紧器短轴1-6-2构成，副锁紧器圆盘1-6-1的外端面与主锁紧器短轴1-6-2的一端固接为一体，副锁紧器圆盘1-6-1的内腔的底端面的中部设有导柱1-6-1-1，导柱1-6-1-1插装在导孔1-3-1-3内。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
[0020] 具体实施方式三：如图1所示，本实施方式所述驱动单元还包括码盘2，所述码盘2安装伺服电机10上。设置码盘2是为了测量电机的转速。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
[0021] 具体实施方式四：如图1所示，本实施方式所述驱动装置的轴线与输出装置1的轴线正交。这样设置，可确保力矩的输出更准确，易于控制。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
[0022] 具体实施方式五：如图1和8所示，本实施方式所述驱动单元机架还包括外壳体16，所述外壳体16罩在底座8和驱动装置固定板13之间。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。
[0023] 具体实施方式六：如图2和3所示，本实施方式所述输出装置1还包括密封圈1-8，所述密封圈1-8套装在主锁紧器1-3上，且位于第一防尘盖1-2与主锁紧器1-3之间。密封圈(密封毡圈)1-8置于防尘盖1-2的密封槽中，并与主锁紧器1-3紧密接触。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或五相同。
[0024] 本发明应用的实施例：
[0025] 本发明所述的机器人关节用挠性驱动单元应用范例如图9所示，表示驱动单元在机器人膝关节上的应用，左虚线框内为挠性驱动单元Dr示意图，右虚线框内为机器人膝关节Ro示意图，为防止混淆，驱动单元零件标号前均有前缀Dr，机器人膝关节零件标号前均有前缀Ro。各零件为：本发明的输出法兰Dr1-1、驱动单元外壳体Dr8、机器人膝关节连接法兰Ro1、大腿右侧板Ro2、小腿左侧板Ro3、大腿左侧板Ro4、支承轴Ro5、小腿右侧板Ro6。大腿右侧板Ro2和大腿左侧板Ro4均为一条腿上的连接板，小腿同理。驱动单元Dr与机器人膝关节Ro的定位关系为：驱动单元外壳体Dr8安装在小腿左侧板Ro3的外侧，驱动单元输出法兰Dr1-1与机器人膝关节连接法兰Ro1固定，膝关节连接法兰Ro1与支承轴Ro5固连，支承轴Ro5与大腿右侧板Ro2、大腿左侧板Ro4固连，支承轴Ro5与小腿左侧板Ro3、小腿右侧板Ro6通过轴承定位，驱动单元电机10旋转使输出法兰Dr1-1旋转，带动机器人膝关节连接法兰Ro1旋转，从而使大腿右侧板Ro2、大腿左侧板Ro4相对小腿左侧板Ro3、小腿右侧板Ro6发生旋转运动。
[0026] 本发明所述的机器人关节用挠性驱动单元的本体长65mm、宽77mm和高259mm，重量为1.70kg，共有1个自由度。
[0027] 工作原理：
[0028] 输出轴套14直接套在齿轮头12的输出轴上，输出轴套14作用是缠绕和固定第一滑轮牵引钢丝绳5-1和第二滑轮牵引钢丝绳5-2。输出装置1的定位关系为：副锁紧器1-6由第二深沟球轴承1-7内圈支撑，第二深沟球轴承1-7外圈根据第二防尘盖1-5定位，主锁紧器1-3由第一深沟球轴承1-4内圈支撑，第一深沟球轴承1-4外圈根据第一防尘盖1-2定位，输出法兰1-1与主锁紧器1-3的外端轴相连，输出装置1通过第一防尘盖1-2与第二防尘盖1-5输出装置固定板9固定。主锁紧器1-3、副锁紧器1-6的锁紧原理如图3所示，其锁紧原理为：将输出装置用第一牵引钢丝绳3-1与输出装置用第二牵引钢丝绳3-2缠绕在主锁紧器1-3的导向槽，绳端穿出并固定在副锁紧器1-6，再通过主锁紧器1-3与副锁紧器1-6的相对转动使输出装置用第一牵引钢丝绳3-1、输出装置用第二牵引钢丝绳3-2拉紧，当两锁紧器的螺栓孔1-6-1-2对齐时旋入螺栓即可实现锁紧。安装时，副锁紧器1-6的导柱穿入主锁紧器1-3的中心孔(导孔1-3-1-3)，该导柱的意义在于使输出装置用第一牵引钢丝绳3-1与输出装置用第二牵引钢丝绳3-2分布在锁紧器1-3部分的中心点能偏离锁紧器的轴心，当主锁紧器1-3、副锁紧器1-6发生相对转动，如图3所示，主锁紧器1-3保持不动，副锁紧器1-6绕顺时针转动，则输出装置用第一牵引钢丝绳3-1与输出装置用第二牵引钢丝绳3-2能够绕导柱被拉紧。
[0029] 锁紧精度计算如下：主锁紧器1-3、副锁紧器1-6边缘均布四个螺纹孔，即两锁紧器的相对最小旋转角为 令主锁紧器1-3导柱的半径为r1-3z，那么其最小锁紧行程，即精度为
[0030] 减速用动滑轮装置11在竖直方向的行程直接决定驱动单元输出角度范围，令其行程为L，主锁紧器1-3导向槽半径为r1-3c，则输出角范围是
[0031] 第一滑轮牵引钢丝绳5-1和第二滑轮牵引钢丝绳5-2分别偏心固定在底部钢丝绳锁紧器15上，旋转底部钢丝绳锁紧器15，则第一滑轮牵引钢丝绳5-1和第二滑轮牵引钢丝绳5-2拉紧，当对准螺纹孔时，旋入螺钉固定锁紧器15。底部钢丝绳锁紧器15通过下端凸缘与底座8进行径向和轴向定位。
[0032] 输出与输入关系：伺服电机10顺时针旋转(如图1，按照竖直向下看)，位于前方的减速用动滑轮装置11向下运动，位于后方的减速用动滑轮装置11向上运动，输出装置固连牵引钢丝绳3-1在动滑轮组11-1拉动下收缩向下运动，输出装置用第一牵引钢丝绳3-1在位于后方的减速用动滑轮装置11的作用下放松，因此输出法兰1-1逆时针旋转(如图1.，从纸面垂直向里看)；反之，伺服电机10逆时针旋转，输出法兰1-1顺时针旋转。经过上述分析可知，本单元可完成两个人工肌肉的工作，显然降低了成本。两个减速用动滑轮装置11平行于驱动装置移动。输出轴套14可驱动两条牵引钢丝绳：输出装罩用第一牵引钢丝绳3-1、输出装置用第二牵引钢丝绳3-2，并使其一条放松，一条收紧。
