本发明提供一种可通过定长线缆的闭环绳驱动三轴并联大姿态空间仿人手腕，属于机器人，特别是涉及仿人手腕机器人。
背景技术：
1、随着机器人技术的不断发展，仿人机械手已经成为了机器人领域的热点研究对象之一。仿人机械手是模拟人类手部结构和运动方式，实现机械手臂对物体的抓取和操作的机器人。其应用于诸如工业生产、医疗、残障康复等领域。
2、仿人机械手腕是仿人机械手的重要组成部分，对仿人机械手的性能和应用具有很重要的影响。好的仿人机械手腕设计可以提高机械手的操作能力和效率，有着很重要的实际意义和应用价值。近几十年来，国内外许多研究机构在仿生手腕做出卓有成效的研究，一些仿生人手腕已被成功研制。中国专利(cn 107351064 a)提出了一种二自由度并联仿人手腕，该手腕采用的是两个半圆弧状的随动指向杆件，电机通过齿轮驱动半圆弧指向杆件，实现机构的二自由度运动，自由灵活，精度高，但其杆件之间存在较严重的摩擦磨损，使用寿命短，负载能力有限，且末端执行器的线缆不便布置。中国专利(cn 209793782 u)提出了一种机械手腕部两自由度运动轴线正交的仿人机械手腕，该手腕采用锥齿轮和同步带轮进行驱动，其精度高，便于精确控制，但其结构复杂、外形尺寸大、质量重、运动自由度较少、灵活度较低、可操作空间很小。中国专利(cn 214724204 u)提出了一种基于三自由度串并混联机构的绳驱动腕部模块，该手腕姿态空间较大，比较灵活，但是其采用混联结构，连接杆件过多，结构复杂，不能实现动平台绕定点转动，末端执行器线缆不便从手腕中心穿过，并且其运动学逆解无解析解，数学模型复杂，不便控制。中国专利(cn 113305807 a)提出了一种基于非对称3-rrr并联机构的仿生腕关节，该手腕采用并联机构，结构简单，数学模型简单，但该手腕姿态空间较小，其采用齿轮传动，质量较大，且该手腕的动平台旋转点不位于其几何中心，无法通过末端执行器的定长线缆。
3、现有的不同类型的仿人并联或串并混联手腕存在如下问题：(1)现有的各类型绳驱动手腕内没有空间可穿过末端执型器的线缆，或即使有空间也不能在手腕的运动中保持通过的线缆长度不变，导致线缆裸露在手腕外面或与手腕的杆件缠绕，存在较大的安全隐患；(2)现有的三轴并联手腕的姿态空间小，不能完整实现人手腕的运动；(3)现有的三轴并联手腕且不能实现闭环绳驱动，需要利用四根及以上驱动绳，驱动系统复杂；(4)不能同时满足结构简单、三轴转动、姿态空间大、闭环绳驱动、数学模型简单等优点，导致应用中会有明显短板。
4、本发明提出的一种可通过定长线缆的闭环绳驱动三轴并联大姿态空间仿人手腕，其具备三个自由度，腕部关节通过绳驱动，且实现绳驱动闭环，驱动系统简单；本发明采用特殊的并联机构设计，杆件少，结构简单，增了强该手腕的刚度，使其具有更好的操作稳定性和平衡性；通过特殊的杆件设计和驱动系统设计，使得该手腕的姿态空间很大，能完整实现人手腕的运动；该仿人手腕机器人动平台只绕其几何中心发生定点转动，该几何中心到静平台的距离保持不变，从而可以保证末端执行器的线缆经过手腕时长度保持不变，极大地提高了末端执行器线缆布置的安全性和美观性；本发明方案能同时满足结构简单、三轴转动、姿态空间大、闭环绳驱动、数学模型简单等优点。
技术实现思路
1、针对现有技术方案的不足，本发明的技术方案提供了一种可通过定长线缆的闭环绳驱动三轴并联大姿态空间仿人手腕。
2、本发明的技术方案提供的一种可通过定长线缆的闭环绳驱动三轴并联大姿态空间仿人手腕，包括三个电机、静平台、动平台、并联连接于静平台和动平台之间的三个主动杆和三个从动杆、三组导向组件以及三对驱动绳；
3、所述三个主动杆分为主动杆一、主动杆二和主动杆三，所述三个从动杆分为从动杆一、从动杆二和从动杆三，所述三个电机分为电机一、电机二和电机三，所述三对驱动绳，每对为闭环驱动同一转动关节的一对驱动绳，分为第一、第二、第三驱动绳，所述导向组件包括导向轮与导向孔，所述静平台外圆柱面上开有绕线槽，静平台中心有大直径通孔，所述导向组件安装于静平台上；
4、所述电机一、电机二、电机三与静平台固连，所述第一驱动绳一端与电机一输出轴连接，另一端通过导向轮一与导向孔一后在静平台圆柱面绕线槽内异侧搭绕后与主动杆一固连，形成闭环驱动，所述主动杆一通过转动副一与静平台连接，从动杆一通过转动副四与主动杆一连接，从动杆一通过转动副七与动平台连接；所述第二驱动绳在电机二、静平台与主动杆二上的布置方式与第一驱动绳相同，所述主动杆二通过转动副二与静平台连接，从动杆二通过转动副五与主动杆二连接，从动杆二通过转动副八与动平台连接；所述第三驱动绳在电机三、静平台与主动杆三上的布置方式与第一驱动绳相同，所述主动杆三通过转动副三与静平台连接，从动杆三通过转动副六与主动杆三连接，从动杆三通过转动副九与动平台连接；所述转动副一、转动副二、转动副三的轴线重合且垂直于静平台平面，转动副一、转动副二、转动副三、转动副四、转动副五、转动副六、转动副七、转动副八、转动副九的轴线汇交于一点且此点为动平台的几何中心；所述转动副一、转动副二、转动副三的转动范围均为±180°，动平台可绕其几何中心定点实现较大范围的三自由度姿态变换。
5、本发明提供的技术方案带来的有益效果是：采用并联机构设计，刚度大、杆件少、结构简单；关节采用绳驱动，且实现了闭环绳驱动，驱动系统简单；关节转角大，姿态空间大，能更加灵活地完成物品抓取和放置等操作，进而完成更复杂的任务；运动学逆解具有解析解，数学模型简单，便于控制；中心可通过定长线缆，极大提高了其美观性和安全性；能同时满足结构简单、三轴转动、姿态空间大、闭环绳驱动、数学模型简单等优点。
1.一种可通过定长线缆的闭环绳驱动三轴并联大姿态空间仿人手腕，属于机器人领域，特别是涉及仿人手腕机器人；其特征在于：包括三个电机、静平台、动平台、并联连接于静平台和动平台之间的三个主动杆和三个从动杆、三组导向组件以及三对驱动绳；
