[實用新型]具有目標跟隨監視功能的可折疊輕型機械臂

有效

• 申請號: 201420093784.2
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN203726501U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 劉亞軍;徐新喜;孫景工;張西正;趙秀國;劉志國;牛福;蘇衛華;高振海;韓俊淑;吳文娟;張文昌;崔向東
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事醫學科學院衛生裝備研究所
• 主分類號: B25J18/04
• 分類號: B25J18/04;B25J17/02;B25J19/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本實用新型涉及一種機械臂，特別是涉及一種具有目標跟隨監視功能的可折疊輕型機械臂。

背景技術

在野外探險、偵察、危險品處置或醫療作業等特殊領域，由于作業環境存在可能發生危害作業人員生命健康的危險，因而迫切需要使用機器人尤其是操作臂機器人代替人員完成某些作業任務。目前應用比較廣泛的工業操作臂機器人的負載能力一般都比較大，存在體積大、質量重、控制系統復雜、操作不方便等問題，主要應用于室內生產車間的包裝、碼垛、物料搬運以及汽車噴涂等作業任務，很難安裝在移動機器人平臺或車輛上供野外探險等任務使用。對于野外探險或危險品處置等特殊作業環境需求，由于移動機器人平臺承載空間有限，因而需要所安裝的操作臂具有體積小、結構緊湊、質量輕等特點，但過小的結構尺寸限制了操作臂機器人的工作空間和作業范圍，因而該操作臂最好具有可折疊等技術特點。又由于野外環境具有不確定性，危險品的處置工藝也千差萬別，因而要求操作臂具有較好的靈活性。特別是精細操作時，能夠實時對所操作目標進行狀態監控，使被操作目標的位置、形狀等信息進入操作者的視線范圍，避免視覺盲區，對提高操作安全性、可靠性等尤為重要，因而特別需要一種能夠對末端執行器和被操作目標進行緊密跟隨監視功能的輕型靈活機械臂。但如何能保證操作臂在具有空間六自由度、且具有較好的末端運動靈活性的同時，還具有緊密的目標跟隨監視功能、避免監視盲區是本實用新型所要解決的問題。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種能夠對圖像拍攝的角度進行調節以避免監視盲區的具有目標跟隨監視功能的可折疊輕型機械臂。

本實用新型所采用的技術方案是：一種具有目標跟隨監視功能的可折疊輕型機械臂，包括有基座，所述的基座上設置有依次連接的第一旋轉關節、第二旋轉關節、大臂連桿、第三旋轉關節、第四旋轉關節、第五旋轉關節和第六旋轉關節，所述第六旋轉關節的輸出端連接末端單自由度手爪，其中，所述的第四旋轉關節與所述的第五旋轉關節之間是通過焦點定位角件相互連接，所述的第一旋轉關節的軸線與基座同軸心，且垂直于第二旋轉關節的軸線，所述的第二旋轉關節的軸線平行于第三旋轉關節的軸線，所述的第三旋轉關節的軸線垂直于第四旋轉關節的軸線，所述的第四旋轉關節的軸線垂直于第五旋轉關節的軸線，所述的第五旋轉關節的軸線垂直于第六旋轉關節的軸線，所述的第四旋轉關節的軸線、第五旋轉關節的軸線和第六旋轉關節的軸線匯交于空間一點，所述的第五旋轉關節還連接第七旋轉關節，所述的第七旋轉關節的軸線與第六旋轉關節的軸線平行且方向相反，且第五旋轉關節的軸線、第六旋轉關節的軸線和第七旋轉關節的軸線在同一平面上，所述第七旋轉關節的輸出端連接內置有高清攝像頭的攝像頭云臺。

所述的第六旋轉關節的軸線和第七旋轉關節的軸線間的距離為1.2倍第六關節的外直徑。

所述的第一旋轉關節、第二旋轉關節、第三旋轉關節、第四旋轉關節、第六旋轉關節和第七旋轉關節結構相同，均設置有相互連接的關節固定基座和關節輸出軸套，所述的第五旋轉關節設置有依次連接的第五關節固定基座、第五關節輸出軸套和第五關節隨動軸套，其中，所述的第一旋轉關節的關節輸出軸套連接第二旋轉關節的關節固定基座，第二旋轉關節的關節輸出軸套連接大臂連桿的一端，大臂連桿的另一端連接第三旋轉關節的關節固定基座，第三旋轉關節的關節輸出軸套連接第四旋轉關節的關節固定基座，第四旋轉關節的關節輸出軸套連接焦點定位角件的一端，焦點定位角件的另一端連接第五關節固定基座，所述的第五關節輸出軸套連接第六旋轉關節的關節固定基座，所述的第五關節隨動軸套連接第七旋轉關節的關節固定基座，所述的第六旋轉關節的關節輸出軸套連接末端單自由度手爪，所述的第一旋轉關節的關節固定基座垂直固定在所述的基座上，所述第七旋轉關節的關節輸出軸套通過云臺角件連接攝像頭云臺。

所述的第一旋轉關節的直徑大于第二旋轉關節的直徑，第二旋轉關節的直徑大于第三旋轉關節的直徑，第三旋轉關節、第四旋轉關節、第五旋轉關節、第六旋轉關節和第七旋轉關節的直徑相等。

所述的攝像頭云臺在設置有高清攝像頭的一面上設置有LED照明燈。

所述云臺角件為折彎角90°的空心彎管結構，從而使第七旋轉關節的軸線與攝像頭云臺上設置有高清攝像頭的一面相垂直。

當所述的第二旋轉關節、第三旋轉關節和第五旋轉關節為相互平行的展開狀態時，所述的第二旋轉關節的軸線到第三旋轉關節的軸線之間的距離與第三旋轉關節的軸線到第五旋轉關節的軸線之間的距離之比為1.4。