[發明專利]一種輕量化的機械臂機構

有效

• 申請號: 201310176775.X
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103223669A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 王碩;譚民;王宇;周超
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B25J18/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種輕量化的機械臂機構，其包括大臂、小臂、抓手、防水基座、驅動機構、電源裝置和控制裝置；所述驅動機構包括分別用于驅動大臂、小臂和抓手的同步帶輪式驅動機構，所述同步帶輪式驅動機構由電機通過同步帶傳動的方式來驅動大臂、小臂和抓手的運動；所述防水基座、驅動機構、電源裝置和控制裝置集中裝配在防水基座內；所述電源裝置用于向電機和控制裝置供電，所述控制裝置用于控制電機的運動。

2.根據權利要求1所述的機械臂，其特征在于：所述防水基座利用防水密封圈進行防水。

3.根據權利要求1所述的機械臂，其特征在于：所述驅動機構包括電機和同步帶輪機構，所述同步帶輪機構包括電機輸出端的主動輪、從動輪以及連接所述主動輪與從動輪之間同步帶；其中，所述從動輪位于帶動大臂、小臂和抓手運動的軸上。

4.根據權利要求3所述的機械臂，其特征在于：所述大臂經1個同步帶實現傳動，小臂經2個同步帶實現傳動，抓手經3個同步帶實現傳動。

5.根據權利要求4所述的機械臂，其特征在于，大臂的驅動機構包括大臂驅動電機、大臂主動輪、大臂從動輪和大臂同步帶，所述大臂主動輪安裝在大臂驅動電機的輸出軸上，所述大臂從動輪安裝在帶動大臂運動的大臂軸上，所述大臂主動輪和大臂從動輪通過大臂同步帶連接。

6.根據權利要求4所述的機械臂，其特征在于，小臂的驅動機構包括：小臂驅動電機、小臂主動輪、第一小臂從動輪、第二小臂從動輪、第三小臂從動輪、第一小臂同步帶和第二小臂同步帶；所述小臂主動輪安裝在所述小臂驅動電機的輸出軸上，所述第一從動輪和第二從動輪安裝在帶動大臂運動的大臂軸上，所述小臂主動輪與所述第一從動輪通過第一小臂同步帶連接；所述第三從動輪安裝在帶動所述小臂運動的小臂軸上，第二從動輪與所述第三從動輪通過第二小臂同步帶連接。

7.根據權利要求4所述的機械臂，其特征在于：抓手的驅動機構包括：抓手驅動電機、抓手主動輪、第一抓手從動輪、第二抓手從動輪、第三抓手從動輪、第四抓手從動輪、第五抓手從動輪、第一抓手同步帶、第二抓手同步帶和第三抓手同步帶；其中，所述抓手主動輪安裝在所述抓手驅動電機的輸出軸上，第一抓手從動輪和第二抓手從動輪安裝在帶動所述大臂運動的大臂軸上，第三抓手從動輪和第四抓手從動輪安裝在帶動所述小臂運動的小臂軸上，第五抓手從動輪位于小臂上；所述抓手主動輪和第一抓手從動輪通過第一抓手同步帶連接，第二抓手從動輪和第三抓手從動輪通過第二抓手同步帶連接，第四抓手從動輪和第五抓手從動輪通過第三抓手同步帶連接。

8.根據權利要求1-7任一項所述的機械臂，其特征在于：所述機械臂為連桿式機械臂通過在各臂連桿上開槽的方式來降低重量。

9.根據權利要求1-7任一項所述的機械臂，其特征在于：所述控制裝置包括基于現場可編程門陣列的驅動模塊和電機驅動器；所述基于現場可編程門陣列的驅動模塊用于從外部接收控制命令，并根據控制命令產生脈寬調制信號傳送給電機驅動器。

10.根據權利要求1-7任一項所述的機械臂，其特征在于：所述大臂、小臂和抓手由鋁制材料構成，所述防水基座采用ABS材料制作。