[發明專利]一種六自由度機械手

在審

• 申請號: 201610100006.5
• 申請日: 2016-02-24
• 公開（公告）號: CN105619400A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 王福業;王憲倫;王瑩麗;李建強;高新兵;孫佃朋
• 申請（專利權）人: 青島萬龍智控科技有限公司
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及機械手技術領域，具體地說，涉及一種六自由度機械手。

背景技術

代替人手完成各項操作功能的裝置統稱為機械手，機械手是按給定程序、軌跡和要求實現自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。在工業生產中應用的機械手被稱為工業機械手。工業機械手是近代自動控制領域中出現的一項新技術，并已成為現代機械制造生產系統中的一個重要組成部分，其涉及到力學、機械學、電器液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是近幾十年發展起來的一種高科技自動生產設備。工業機械手也是工業機器人的一個重要分支。他的特點是可以通過編程來完成各種預期的作業，在構造和性能上兼有人和機器各自的優點，尤其體現在人工智能和適應性。

機械手可以部分的代替人工操作，并按照生產工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸；還能操作必要的機具進行焊接和裝配，以改善了工人的勞動條件和提高勞動生產率。尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應用的更為廣泛。在我國近幾年也有較快的發展，并且取得一定的效果。

隨著科技的發展，在一些應用領域中的機械手，對機械手的靈活性、自由度有著越來越高的要求，如裝配、切割、噴染、清洗等領域，需要機械手在復雜工況中的準確定位，現有的機械手編程復雜，造價成本過高，難以實現復雜工況的操作要求，更難以實現全方位無死角的操作。目前，迫切需要一種多自由度、操作靈活方便、性價比高的機械手滿足上述要求。

發明內容

為了解決目前機械手存在的問題，本發明提供一種六自由度機械手，其具體的技術方案如下：

一種六自由度機械手，其包括機械臂、升降立柱2及輸出法蘭12，所述機械臂包括依次連接機械臂A6、機械臂B7、機械臂C8、機械臂D10，其中：

所述升降立柱2設置升降軌道，機械臂A6平行連接于升降立柱2的升降軌道，連接處設置帶有旋轉軸的升降臺3；機械臂A6可沿升降軌道上下運動，形成第一自由度；機械臂A6可以繞升降臺3的旋轉軸在-90°～90°范圍內轉動，形成第二自由度；

所述機械臂B7與機械臂A6之間、機械臂C8與機械臂B7之間通過可轉動關節連接；機械臂B7與機械臂A6之間、機械臂C8與機械臂B7之間可實現相對轉動，形成第三、第四自由度；

所述機械臂D10與機械臂C8之間、輸出法蘭12與機械臂D10之間通過旋轉軸連接；機械臂D10與機械臂C8之間、輸出法蘭12與機械臂D10之間可實現相對旋轉，形成第五、第六自由度。

進一步，所述升降臺3上、機械臂B7與機械臂A6之間的旋轉軸、機械臂C8與機械臂B7之間的旋轉軸均設置有電磁剎車4可以隨時限制旋轉軸的轉動。

進一步，所述機械臂D10與機械臂C8的連接處設置減速電機A9，對其相對旋轉進行動力驅動；所述輸出法蘭12與機械臂D10連接處設置減速電機B11，對其相對旋轉進行動力驅動。

進一步，減速電機A9、減速電機B11、電磁剎車4通過無線通訊裝置與手持遙控器連接，由手持遙控器進行控制動作。

進一步，所述升降立柱2的升降軌道為螺桿機構或齒輪齒條機構。

進一步，其設置拖鏈進行管線，所述拖鏈由旋轉支架5進行固定，所述旋轉支架5設置于升降立柱2側面、升降臺3上方、機械臂A6上方、機械臂B7上方、機械臂C8上方/側面的一處或多處。

進一步，所述旋轉支架5為可旋轉、可擺動的圓環結構。

進一步，所述升降立柱2為中空式長方體結構。

進一步，所述升降立柱2底部設置底座1，所述底座1設置連接機構，用于對機械手進于連接與固定。

進一步，輸出法蘭12與激光清洗執行機構連接。

本發明所提供的一種六自由度機械手，具有以下優點：

第一、本發明著眼于提高復雜工況中的機械手的定位能力，減少操作死角，提供一種可搭載多種操作終端的多自由度機械手，可帶動操作終端實現六個自由度方向的升降、旋轉、俯仰，全方位消除操作死角，實現對操作對象的準確定位操作；

第二、通過旋轉支架與拖鏈解決線纜與機械手臂的同步旋轉問題。實現了整個裝置的管線與機械臂同步旋轉，使整個裝置更緊湊，操作、使用更方便。

第三、機械臂的旋轉設置有手動和電動方式，使控制過程方便有效。

第四、在轉動關節處設置電磁剎車，可有效對機械臂進行定位。

附圖說明