[實用新型]仿生可攀爬和操作的機械臂

有效

• 申請號: 201521133266.X
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN205325674U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 劉金國;張鑫;高慶;張榮鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J9/08;B25J9/12;B25J15/08;B25J17/00;B62D57/032
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

1.一種仿生可攀爬和操作的機械臂，其特征在于：該機械臂為兩端帶有夾持關節模塊、中間具有五自由度的串聯對稱式構型機器人，包括依次串聯的第一夾持關節模塊(1)、第一回轉關節模塊(3)、第一俯仰關節伺服電機(5)、第二俯仰關節伺服電機(7)、第三俯仰關節伺服電機(9)、第二回轉關節模塊(11)及第二夾持關節模塊(13)，所述第一回轉關節模塊(3)及第二回轉關節模塊(11)分別驅動所述機械臂回轉，提供兩個回轉自由度，所述第一俯仰關節伺服電機(5)、第二俯仰關節伺服電機(7)及第三俯仰關節伺服電機(9)獨立驅動或共同驅動所述機械臂翻轉，提供三個翻轉自由度；所述第一夾持關節模塊(1)及第二夾持關節模塊(13)為機械臂的末端執行器，所述機械臂通過第一夾持關節模塊(1)及第二夾持關節模塊(13)夾持定位。

2.按權利要求1所述仿生可攀爬和操作的機械臂，其特征在于：所述第一夾持關節模塊(1)與第二夾持關節模塊(13)結構相同，均包括夾持關節伺服電機(25)、夾持關節殼體、夾持關節傳動機構、雙向螺桿(27)、左手指(16)及右手指(14)，該夾持關節伺服電機(25)安裝在所述夾持關節殼體上，輸出端通過所述夾持關節傳動機構與轉動安裝在夾持關節殼體上的雙向螺桿(27)相連，驅動所述雙向螺桿(27)旋轉，所述左手指(16)及右手指(14)的一端為夾持端，另一端分別與所述雙向螺桿(27)兩端的螺紋段螺紋連接，通過所述雙向螺桿(27)的旋轉帶動左手指(16)、右手指(14)夾持或放松。

3.按權利要求2所述仿生可攀爬和操作的機械臂，其特征在于：所述左手指(16)及右手指(14)另一端的兩側均設有滑槽(41)，該左手指(16)及右手指(14)另一端兩側的夾持關節殼體上均設有滑軌(15)，所述左手指(16)及右手指(14)另一端兩側的滑槽(41)分別與兩側的所述滑軌(15)滑動連接，實現所述左手指(16)及右手指(14)沿滑軌(15)往復運動。

4.按權利要求2所述仿生可攀爬和操作的機械臂，其特征在于：所述夾持關節傳動機構為齒輪傳動機構，包括夾持關節小齒輪(23)及夾持關節大齒輪(21)，該夾持關節小齒輪(23)通過小齒輪聯軸器(24)與所述夾持關節伺服電機(25)的輸出端相連，所述夾持關節大齒輪(21)安裝在雙向螺桿(27)上、隨所述雙向螺桿(27)旋轉，并與所述夾持關節小齒輪(23)嚙合傳動。

5.按權利要求2所述仿生可攀爬和操作的機械臂，其特征在于：所述夾持關節殼體包括夾持關節下殼體(17)、夾持關節左殼體(18)、夾持關節軸端端蓋(19)、夾持關節上殼體(20)及夾持關節右殼體(28)，該夾持關節上殼體(20)安裝在夾持關節下殼體(17)上，兩端分別與所述夾持關節左殼體(18)及夾持關節右殼體(28)連接，所述夾持關節軸端端蓋(19)安裝在夾持關節上殼體(20)上；所述夾持關節傳動機構位于夾持關節軸端端蓋(19)的下方，所述夾持關節下殼體(17)上開有通孔，所述左手指(16)及右手指(14)的一端均由該通孔伸出；所述雙向螺桿(27)的兩端分別通過軸承轉動安裝在夾持關節軸承支座(22)上，兩端的所述夾持關節軸承支座(22)分別固定在夾持關節上殼體(20)上，所述夾持關節伺服電機(25)通過兩側設置的伺服電機支座(26)固定在夾持關節模塊軸承支座(22)上。

6.按權利要求2所述仿生可攀爬和操作的機械臂，其特征在于：所述雙向螺桿(27)兩端螺紋段的螺紋旋向相反。

7.按權利要求1所述仿生可攀爬和操作的機械臂，其特征在于：所述第一回轉關節模塊(3)及第二回轉關節模塊(11)結構相同、均包括回轉關節殼體(40)、回轉關節伺服電機(38)、回轉關節傳動機構及回轉關節轉盤(29)，該回轉關節殼體(40)通過夾持關節連桿與第一夾持關節模塊(1)或第二夾持關節模塊(13)相連，所述回轉關節伺服電機(38)安裝在回轉關節殼體(40)內，輸出端通過所述回轉關節傳動機構與回轉關節轉盤(29)連接、驅動該回轉關節轉盤(29)轉動。