本设计根据 TRIZ 理论得出的设计方案,结合工程实践设计了一种绳驱动机械臂。机械臂的整体装置分为四个部分:本体回转底座,二自由度肩关节、绳驱动肘关节,减速臂和末端执行装置。底座实现了整体的回转运动,并起着支撑作用;基座主要起支撑作用,并其上安装有两个驱动电机,实现了俯仰和自旋两个自由度;肘关节电机安装在基座上,通过二自由度肩关节输出轴传递转矩,实现另一个自由度的俯仰运动;减速臂主要为了末端执行装置输出平稳的转矩,安装有两个电机控制装末端执行装置的运动;末端执行装置由减速臂传递的动力控制,最终实现一个自由度的旋转运动。采用类似自行车刹车线的套管式绳索,实现了各关节的完全解耦;用一个电机和两根绳索带动一个关节的正反运动,同时对绳索施加一定的预紧力,使驱动机构、绳索和执行机构构成力闭合,克服了绳操作中绳索的单向性问题。利用绳驱动技术能够大大减轻机械臂的重量,并且制造成本相对较低,精度可以满足工作中的要求