[發明專利]仿生多關節搬運機械手臂

無效

• 申請號: 201210106092.2
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN102633116A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 撒元宏;陳躍程
• 申請（專利權）人: 天津四通匯恒科技有限公司
• 主分類號: B65G47/90
• 分類號: B65G47/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種搬運機械，具體涉及一種仿生多關節搬運機械手臂。

背景技術

機械手臂是在工業制造、醫學治療、娛樂服務、軍事以及太空探索等領域都得到廣泛實際應用的自動化機械裝置。盡管現有技術中的機械手臂的形態各有不同，但它們都有一個共同的特點，就是能夠接受指令，精確地定位到三維或二維空間的某一點上進行作業。

根據結構形式的不同，機械手臂分為多關節機械手臂、直角坐標系機械手臂、球坐標系機械手臂、極坐標機械手臂和柱坐標機械手臂等。多關節機械手臂通過三個主自由度與執行終端加裝的X軸向轉動機構和Y軸向轉動機構可以到達空間內的任何坐標點。

上述幾種機械手臂的控制方式多為計算機編程控制或圖像識別控制。計算機編程控制方式只能按照事先編好的程序進行單一的點對點或多點位的重復工作。圖像識別控制方式是利用攝像機對被拾取物進行數字化處理，找出特征點，控制系統在判斷后，控制機械手臂完成工作。采用上述兩種控制方式的機械手臂動作軌跡固定、死板，編程復雜，控制系統處理數據多，控制操作復雜。

由于我國的三維機械手技術發展的不夠成熟，有些企業采取進口三維機械手來替代人工操作。然而，進口三維機械手較為昂貴，而且只能完成某些鑄造件的特定打磨工序，多為非標定制設備，導致了其加工產品的單一化。

發明內容

本發明為了克服現有技術存在的不足，提供一種動作軌跡多變、控制操作簡單的仿生多關節搬運機械手臂。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種仿生多關節搬運機械手臂，包括抓取機構、前臂、后臂、基座、第一伺服缸、第二伺服缸和人體模擬采樣控制器，所述抓取機構、所述前臂、所述后臂、所述基座從前都后依次鉸接，所述第一伺服缸鉸接于所述前臂與所述后臂之間，所述第二伺服缸鉸接于所述后臂與所述基座之間，所述抓取機構、所述第一伺服缸、所述第二伺服缸均與所述人體模擬采樣控制器電連接。

所述人體模擬采樣控制器包括從前到后依次連接的抓取采樣控制結構、手部關節采樣控制結構、模擬前臂、第一關節采樣控制結構、模擬后臂、第二關節采樣控制結構、基座旋轉采樣控制結構、控制基座以及設置于控制基座內的控制電路系統，所述手部關節采樣控制結構、所述第一關節采樣控制結構、所述第二關節采樣控制結構、所述基座旋轉采樣控制結構均設置有用于采樣位置信號并將該位置信號傳送給控制電路系統的旋轉編碼器。

所述第一伺服缸、所述第二伺服缸均由伺服電機和與該伺服電機連接的絲杠機構構成。

本發明的有益效果是：本發明的人體模擬采樣控制器配合人體的肢體動作控制機械手臂作相應動作來完成搬運工作，本發明采用了仿生學原理。本發明的獨特的控制方式使得本發明的機械手臂動作軌跡多變，作業靈活，同時其控制操作簡單、直觀，更易于上手，通過使用本發明可以有效節約勞動力，提高工作效率。本發明可以代替員工在有毒、高輻射、高危險工作環境中作業，使員工的健康、人身安全得到有效保證，解決了企業因為工作環境惡劣而導致的用工荒。本發明可替代現有的昂貴的進口數控三維機械手，有效節約了生產成本。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是圖1的A部的局部放大結構示意圖。

在圖中：1-抓取機構；2-前臂；3-后臂；4-基座；5-第一伺服缸；6-第二伺服缸；7-人體模擬采樣控制器；8-抓取采樣控制結構；9-手部關節采樣控制器結構；10-第一關節采樣控制結構；11-第二關節采樣控制結構；12-基座旋轉采樣控制結構；13-控制基座；14-模擬前臂；15-模擬后臂。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作詳細描述。

如圖1所示，一種仿生多關節搬運機械手臂，包括抓取機構1、前臂2、后臂3、基座4、第一伺服缸5、第二伺服缸6、人體模擬采樣控制器7，抓取機構1、前臂2、后臂3、基座4從前都后依次鉸接，第一伺服缸5鉸接于前臂2與后臂3之間，第二伺服缸6鉸接于后臂3與基座4之間，抓取機構1、第一伺服缸5、第二伺服缸6均與人體模擬采樣控制器7電連接。