[實用新型]五自由度機器人機械臂

有效

• 申請號: 201821614610.0
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN208930258U
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 王津;曲卓涵;武曦;董伯賢
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B25J9/12
• 分類號: B25J9/12;B25J17/02;B25J15/02
• 代理公司: 重慶樂泰知識產權代理事務所(普通合伙) 50221
• 代理人: 付金星

本實用新型公開了一種五自由度機器人機械臂，包括腰部機構、大臂、前臂、小臂、腕關節和機械爪，所述腰部機構包括底座和回轉裝置，所述回轉裝置與大臂固定連接，所述大臂的另一端設有大臂軸，所述前臂與大臂軸鉸接相連，所述前臂的另一端設有前臂軸，所述小臂與前臂軸鉸接相連，所述小臂的另一端設有小臂軸，所述腕關節與小臂軸鉸接相連，所述腕關節上設有控制機械爪旋轉的第一舵機，所述機械爪上設有控制機械爪抓取、放下的第二舵機。本實用新型通過四個電機、兩個舵機控制機械臂，實現機械臂的前后伸縮、左右旋轉，以及機械手可以抓取或者放下的功能。

技術領域

本實用新型涉及機械制造領域，尤其涉及一種五自由度機器人機械臂。

背景技術

伴隨現代科技的迅猛發展，人類文明進程大幅度提升，家政機器人已經開始進入大眾視野，家政機器人更多地能幫人們干活，機械臂是直接影響工作效率以及工作范圍的部位。

目前國內北京六部工坊科技有限公司發明了可重構機械臂，是一款專門為移動抓取機器人設計的多關節機械臂，具備高集成度、模塊化、高智能等特點。用模塊化關節拼接而成，屬于工業級機械臂，運動噪聲大，不適用于家庭環境，同時關節模塊價格昂貴。越疆DOBOT 魔術師制造的全球首款輕量型機械臂，在質量上確實很輕，采用一體化機身，靈活穩定，小巧安全。但是載荷受限，直接限制其工作范圍。

南京矽景自動化技術有限公司制作的UR系列機械臂，在載荷方面做得很好，但是價格昂貴，不適合尋常家庭使用。綜上，家政機器人搭載的機械臂需要精度高、載荷在3kg左右，靈活性高，同時成本低。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供了一種靈活性高，而且比較輕便的五自由度機器人機械臂。

本實用新型的技術方案如下：

一種五自由度機器人機械臂，其特征在于：包括腰部機構、大臂、前臂、小臂、腕關節和機械爪，所述腰部機構包括底座和回轉裝置，所述回轉裝置與大臂固定連接，所述回轉裝置內設有第一電機，該第一電機帶動大臂左右旋轉，所述大臂的另一端設有大臂軸，所述前臂與大臂軸鉸接相連，所述大臂上設有第二電機，該第二電機帶動前臂前后伸縮運動，所述前臂的另一端設有前臂軸，所述小臂與前臂軸鉸接相連，所述小臂的另一端設有小臂軸，所述腕關節與小臂軸鉸接相連，所述前臂上設有第三電機和第四電機，該第三電機和第四電機帶動小臂和腕關節前后伸縮運動，所述腕關節上設有控制機械爪旋轉的第一舵機，所述機械爪上設有控制機械爪抓取和放下的第二舵機。

進一步的，所述底座的下方設有總驅動盒和與總驅動盒相配適的驅動盒蓋子，所述總驅動盒內固設有電機驅動盒；所述回轉裝置固設在底座上方，所述回轉裝置包括腰部底板、腰部頂板和四個腰部側板，所述腰部頂板與大臂固定連接，所述腰部底板的下端面上固設有回轉軸承，所述回轉軸承的下方設有回轉支撐墊塊，所述回轉支撐墊塊與底座的上端面固定連接，所述腰部底板上穿設有與回轉軸承連接的第一連接件，所述第一連接件的上方穿設有聯軸器，所述第一電機固設在聯軸器的上端面，所述第一電機的輸出軸上還穿設有第二連接件，所述第二連接件的兩端與腰部側板固定連接。

進一步的，所述大臂包括大臂加強板以及固定在大臂加強板兩側的電機固定板和大臂右板，所述第二電機設置在大臂右板上，該第二電機穿過大臂右板與電機固定板固定，所述電機固定板上固設有第一同步輪Ⅰ、同步輪Ⅳ和第一漲緊輪，所述第一同步輪Ⅰ固設在第二電機的輸出軸上，所述大臂軸的兩端均設有固定在電機固定板和大臂右板內側的第一菱形軸承座，所述同步輪Ⅳ固定在大臂軸上，所述大臂上還設有第一同步帶，所述第一同步輪Ⅰ通過第一同步帶與第一漲緊輪和同步輪Ⅳ連接。