[發明專利]一種全方位運動可伸縮柔性機械臂

有效

• 申請號: 201610353370.2
• 申請日: 2016-05-25
• 公開（公告）號: CN107433582B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 劉玉旺;理中強;王東東;王福華;張凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J15/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

本發明涉及一種機械臂，具體地說是一種全方位運動可伸縮柔性機械臂。包括控制系統、支撐板I、柔性臂、支撐板II及機械手，其中控制系統的上方設有支撐板I，所述柔性臂設置于所述支撐板I上，所述柔性臂的上端設有支撐板II，所述機械手設置于所述支撐板II上，所述柔性臂通過控制系統的驅動進行伸展、收縮或彎曲，從而使所述機械手達到預期位置。本發明結構簡單，總體結構輕盈緊湊，運動靈活，控制精巧，柔性臂的任意位置運動使抓取位置更加廣泛。

技術領域

本發明涉及一種機械臂，具體地說是一種全方位運動可伸縮機械臂。

背景技術

隨著機器人技術的迅猛發展，對能在復雜環境下執行任務的特種機器人的需求日益的增加。該仿生機器人，具有很高的靈活性，比起我們常見的關節機器人，該仿生機器人能夠適應更加復雜的環境。

國內外研發了不同構型的機器人，但關于柔性臂的機器人卻非常少，這使得機器人的發展受到了局限性，其工作環境也有所限制。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種全方位運動可伸縮柔性機械臂。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種全方位運動可伸縮柔性機械臂，包括控制系統、支撐板I、柔性臂、支撐板II及機械手，其中控制系統的上方設有支撐板I，所述柔性臂設置于所述支撐板I上，所述柔性臂的上端設有支撐板II，所述機械手設置于所述支撐板II上，所述柔性臂通過控制系統的驅動進行伸展、收縮或彎曲，從而使所述機械手達到預期位置。

所述柔性臂包括變剪桿機構和共面機構，其中變剪桿機構為由三組變剪桿機構單元連接成的環形結構，三組所述變剪桿機構單元結構相同，均包括由上至下依次鉸接的多個變剪叉組件，位于底端的變剪叉組件與所述控制系統連接，所述變剪叉組件包括剪桿I、銷及剪桿II，其中剪桿I和剪桿II通過銷鉸接成X型結構的剪叉組件，所述銷容置于所述剪桿I和剪桿II上沿長度方向設有的條形槽中，三組所述變剪桿機構單元結構中，相對應的所述變剪叉組件中的銷通過一個所述共面機構連接，所述共面機構使與其連接的三個銷保持共面。

所述變剪桿機構單元中，相鄰兩個變剪叉組件之間及所述變剪桿機構單元的上、下端均設有滑桿，所述變剪叉組件中的剪桿I和剪桿II的兩端分別通過鉸鏈與滑桿連接，所述滑桿的一端與鉸鏈定位連接，另一端與鉸鏈可滑動連接，位于所述變剪桿機構單元最底端可滑動的鉸鏈與所述控制系統連接。

相鄰兩個所述變剪桿機構單元中相對應的滑桿之間通過連接塊連接。

所述連接塊為V型結構。

所述共面機構包括共面板及連桿I，其中共面板為中空結構，該中空結構上沿周向布設有三個開口，所述連桿I為三個，三個所述連桿1分別插設于三個所述開口內、并且與所述共面板滑動連接，三個所述連桿I位于所述共面板外側的一端分別與相對應的銷鉸接。

所述共面板上設有沿徑向開設的三個導向槽，三個所述導向槽沿周向均布，三個所述連桿I位于所述共面板內的一端通過導向銷分別與三個所述導向槽滑動連接。

所述控制系統包括支撐架和安裝在所述支撐架上的三組驅動單元，三組所述驅動單元分別與三組所述變剪桿機構單元連接，三組所述變剪桿機構單元分別通過與其連接的所述驅動單元的驅動實現變形。

三組所述驅動單元結構相同，均包括軸承座I、電機、螺母、螺桿、減速器、軸承座II及傳動裝置，其中螺桿的兩端分別可轉動地安裝在軸承座I和軸承座II上，所述電機與減速器連接，所述減速器的輸出軸通過傳動裝置與螺桿的一端連接，所述螺母和螺桿螺紋連接，形成傳動副，所述螺母與所述變剪桿機構單元連接。