[實(shí)用新型]一種機(jī)器人用機(jī)械臂裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220642135.4
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN202895244U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔海;陳罡;劉斌;楊偉超;胡志祥;游雪蘇
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): B25J18/02
• 分類號(hào): B25J18/02
• 代理公司: 寧波市天晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33219
• 代理人: 張文忠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)器人的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種機(jī)器人用機(jī)械臂裝置。

背景技術(shù)

機(jī)械手的研究一直以來是機(jī)器人研究的重點(diǎn)，機(jī)械手類型繁多，但仿型手一直是機(jī)器人機(jī)械手研究的主要方向，機(jī)械手的研究多是通過仿形研究，希望能和人手一樣，通過多自由度的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)來達(dá)到有較強(qiáng)的抓取物體能力的目的。但因仿形手設(shè)計(jì)中涉及的關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)復(fù)雜、手指運(yùn)動(dòng)控制難度高，因?yàn)槭种缚刂频臋C(jī)械特性，抓取異性面適應(yīng)能力低。制造成本較高，制作難度和要求也較高。

我們試圖對運(yùn)動(dòng)手指抓取物體的機(jī)理進(jìn)行分析，結(jié)合美國科學(xué)家關(guān)于“多功能鉗子”功能的機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)原理，對機(jī)械手進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的簡化，通過以柔克剛的模式來設(shè)置一款機(jī)械手，使機(jī)械手通過塑性變形和摩擦來達(dá)到對不同異性面的適應(yīng)和抓取目的。使得機(jī)器人研究和應(yīng)用領(lǐng)域不斷發(fā)展，不斷出現(xiàn)新的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)方式，改變機(jī)械手設(shè)計(jì)方法的思路。

基于此，還需設(shè)計(jì)一套用于操控該機(jī)械手的動(dòng)作機(jī)構(gòu)，而現(xiàn)有的動(dòng)作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作難度大，且精確性不高。

如何制作一種輕便、簡單、精確度高的動(dòng)作機(jī)構(gòu)是擺在每一個(gè)機(jī)器人研究者面前的問題，而動(dòng)作機(jī)構(gòu)中起到關(guān)鍵作用的則是機(jī)械臂裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述技術(shù)現(xiàn)狀，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、輕便實(shí)用、精確度高的機(jī)器人用機(jī)械臂裝置。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種機(jī)器人用機(jī)械臂裝置，其中，包括有大臂和小臂，大臂后端與固定座連接，且大臂前端與小臂后端鉸接，小臂前端與抓取機(jī)構(gòu)鉸接配合；大臂上設(shè)有傳動(dòng)組合，傳動(dòng)組合與動(dòng)作電機(jī)傳動(dòng)連接。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

上述的大臂后端設(shè)有大臂齒輪，傳動(dòng)組合通過大臂齒輪與動(dòng)作電機(jī)上的電機(jī)齒輪咬合配合。

上述的電機(jī)齒輪與大臂齒輪輪徑比為1:2。

上述的傳動(dòng)組合包括有第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪，第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪上繞設(shè)有傳動(dòng)帶，第一傳動(dòng)輪與大臂齒輪的輪軸固定連接，第二傳動(dòng)輪與大臂和小臂的鉸接軸連接。

上述的小臂前端與抓取機(jī)構(gòu)通過滑銷鉸接。

上述的電機(jī)齒輪與大臂齒輪為鐵質(zhì)齒輪或鋼質(zhì)齒輪。

上述的大臂和小臂為鋁質(zhì)機(jī)械桿。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的一種機(jī)器人用機(jī)械臂裝置，其中，包括有大臂和小臂，大臂后端與固定座連接，且大臂前端與小臂后端鉸接，小臂前端與抓取機(jī)構(gòu)鉸接配合；大臂上設(shè)有傳動(dòng)組合，傳動(dòng)組合與動(dòng)作電機(jī)傳動(dòng)連接。大臂后端設(shè)有大臂齒輪，傳動(dòng)組合通過大臂齒輪與動(dòng)作電機(jī)上的電機(jī)齒輪咬合配合。傳動(dòng)組合包括有第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪，第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪上繞設(shè)有傳動(dòng)帶，第一傳動(dòng)輪與大臂齒輪的輪軸固定連接，第二傳動(dòng)輪與大臂和小臂的鉸接軸連接。本實(shí)用新型的一種機(jī)器人用機(jī)械臂裝置可以用在軟指移物機(jī)器人上，軟指移物機(jī)器人主要實(shí)現(xiàn)異型面物體的抓取、升降和移動(dòng)，要控制機(jī)器人將物體抓取，需要通過動(dòng)作機(jī)構(gòu)完成，動(dòng)作電機(jī)將動(dòng)力依次傳到通過動(dòng)作驅(qū)動(dòng)軸、電機(jī)齒輪、大臂齒輪、傳動(dòng)裝置，在控制裝置的控制下，傳動(dòng)裝置可以對大臂的仰角進(jìn)行調(diào)整，用以實(shí)現(xiàn)抓取機(jī)構(gòu)收回或者伸出，在小臂上也設(shè)有微調(diào)電機(jī)，小臂電機(jī)可以對小臂的仰角進(jìn)行微調(diào)，它和傳動(dòng)裝置共同作用使得本實(shí)用新型的動(dòng)作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)更加精確，小臂前端與氣缸后端通過滑銷鉸接。這種滑銷可以使小臂與抓取機(jī)構(gòu)連接處摩擦很小，相當(dāng)于抓取機(jī)構(gòu)“掛”在小臂上，因此，抓取機(jī)構(gòu)可以保持鉛垂?fàn)顟B(tài)。抓取機(jī)構(gòu)保持鉛垂?fàn)顟B(tài)對于軟指移物機(jī)器人是非常重要的，因?yàn)闄C(jī)器人的抓取裝置是軟性抓取裝置，它需要壓在被抓取物上，然后將物品吸起，如果抓取機(jī)構(gòu)傾斜，這抓取效果大減。為了降低整個(gè)機(jī)器人的重量，減小電機(jī)的負(fù)荷，大臂和小臂為鋁質(zhì)機(jī)械桿，機(jī)器人抓取的物品并非重物，鋁質(zhì)機(jī)械桿的支撐力足夠使用，電機(jī)齒輪與大臂齒輪則為鐵質(zhì)齒輪或鋼質(zhì)齒輪，因?yàn)榭紤]到這兩個(gè)齒輪是動(dòng)力傳動(dòng)的關(guān)鍵部件，且磨損快，使用硬度和耐磨度都很優(yōu)秀的鐵質(zhì)齒輪或鋼質(zhì)齒輪是比較好的選擇。電機(jī)齒輪與大臂齒輪輪徑比為1:2，可以將電機(jī)齒輪傳遞到大臂齒輪上的扭矩放大一倍，讓動(dòng)作電機(jī)能帶動(dòng)更大的物品。

本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、輕便實(shí)用、精確度高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1使用狀態(tài)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1至圖2所示為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。