[實用新型]一種串并聯擬人機械臂

有效

• 申請號: 201520086113.8
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN204525515U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 李研彪;孫鵬;張利;趙章風;計時鳴
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B25J18/00
• 分類號: B25J18/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本實用新型涉及一種擬人機械臂，尤其是一種串并聯擬人機械臂。

背景技術

擬人機械臂在精密加工，航空，造船，汽車等現代工業領域有著廣泛的應用。目前，擬人機械臂的機構形式主要采用串聯機構，并聯機構和串并混聯機構。其中，串聯機械臂具有運動靈活、工作空間大等優點，如清華大學研制的TH1型擬人手臂,日本早稻田大學研制的Wendy型擬人手臂，瑞典ABB公司研制的IRB系列機械臂；并聯機械臂具有結構簡單，運動慣性小，承載能力強等優點，如瑞士SIG公司推出的SIG?XR22高速并聯操作器,天津大學黃田教授等研制的可高速運轉的兩自由度并聯機器人操作器，燕山大學金振林教授提出的四自由度并聯機械臂。串聯機構與并聯機構在結構與性能特點上呈現出較強的互補關系，串并混聯機械臂則兼備上述兩種的優點，如高峰教授提出的七自由度串并混聯機械臂。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于為了使擬人機械臂能盡量符合各種不同工作環境的要求，擬人機械臂除了要擁有較大的工作空間及靈活度外，還要具有較高的承載能力及高精度等要求，提供一種運動靈活、承載能力強，慣性小、加工和裝配工藝良好的串并聯擬人機械臂。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：一種串并聯擬人機械臂，包括頂端基座、第一動平臺、大臂基座、小臂基座、底端基座和第二動平臺，頂端基座通過第一運動鏈和第二運動鏈連接第一動平臺，第一動平臺底面固接大臂基座的上端面，大臂基座的下端通過轉動副鉸鏈與小臂基座的上端連接，大臂基座和小臂基座間還設有第三運動鏈，小臂基座的下端面與底端基座的上端面固接，底端基座的下端面中部固接撐桿，撐桿的下端通過球形鉸鏈連接第二動平臺，底端基座和第二動平臺間還設有由相同構件構成的第四運動鏈、第五運動鏈和第六運動鏈；

所述第一運動鏈包括第一電機、第一驅動桿和第一連桿，第一電機的轉動軸固接第一驅動桿的一端，第一驅動桿的另一端通過轉動副鉸鏈連接第一連桿的一端，第一連桿的另一端通過轉動副鉸鏈與第一動平臺的側面連接；

所述第二運動鏈包括第二電機，第二驅動桿和第二連桿，第二電機的轉動軸固接第二驅動桿的一端，第二驅動桿的另一端通過轉動副鉸鏈連接第二連桿的一端，第二連桿的另一端與第一動平臺的頂面固接；

所述第一電機和第二電機在空間布置上相互垂直且均固定在頂端基座上；第一電機和第二電機分別驅動第一運動鏈和第二運動鏈實現第一動平臺的兩個自由度；

所述第三運動鏈包括第三電機、曲柄和第三連桿，第三電機固定在大臂基座的側面，電機的轉動軸固接曲柄的一端，曲柄的另一端通過轉動副鉸鏈連接第三連桿的一端，第三連桿的另一端通過轉動副鉸鏈連接小臂基座；第三電機驅動第三運動鏈實現大臂基座和小臂基座的相對轉動；

所述第四運動鏈包括第一電動液壓推桿、第一復合鉸、第二復合鉸和第一定長桿，第一電動液壓推桿的基座上端面與底端基座的下端面固接且位于底端基座下端面的左端，第一電動液壓推桿的活塞桿連接第一復合鉸的上端面，第一復合鉸的下端面連接第一定長桿的上端，第一定長桿的下端連接第二復合鉸的上端面，第二復合鉸的下端面固接第二動平臺的上端面；

所述第五運動鏈包括第二電動液壓推桿、第三復合鉸、第四復合鉸和第二定長桿，第二電動液壓推桿的基座上端面與底端基座的下端面固接且位于底端基座下端面的右端，第二電動液壓推桿的活塞桿連接第三復合鉸的上端面，第三復合鉸的下端面連接第二定長桿的上端，第二定長桿的下端連接第四復合鉸的上端面，第四復合鉸的下端面固接第二動平臺的上端面；

所述底端基座下端面固接與底端基座垂直的第一撐板，所述第二動平臺上端面固接與第二動平臺垂直的第二撐板，所述第一撐板和第二撐板平行安裝；

所述第六運動鏈包括第三電動液壓推桿、第五復合鉸、第六復合鉸和第三定長桿，第六運動鏈與第四運動鏈相互垂直，第三電動液壓推桿的基座端面固接撐板的內側端面，第三電動液壓推桿的活塞桿連接第五復合鉸的一端，第五復合鉸的另一端連接第三定長桿的一端，第三定長桿的另一端連接第六復合鉸的一端，第六復合鉸的另一端連接第二撐板的內側端面。

進一步的，所述頂端基座設有相互垂直的兩個豎直端面，第一電機和第二電機分別固定在兩個豎直端面上。

進一步的，所述第一撐板通過螺栓固定在底端基座下端面的左側，所述第二撐板通過螺栓固定在第二動平臺上端面的右側。

進一步的，所述第一電動液壓推桿、第二電動液壓推桿和第三電動液壓推桿均為相同部件。