[發(fā)明專利]一種可以在直角坐標(biāo)內(nèi)平移的機械臂

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• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN110153988A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳波;吳琳;杜凡;葉依順
• 申請（專利權(quán)）人: 北京華信智航科技有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/04;B25J9/16;B25J17/00;B25J19/02
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發(fā)明公開了一種可以在直角坐標(biāo)內(nèi)平移的機械臂，包括機械大臂、機械小臂、機械臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、機械臂大臂俯仰關(guān)節(jié)、機械臂小臂俯仰關(guān)節(jié)、機械臂手腕俯仰關(guān)節(jié)和機械臂手爪，所述機械臂大臂俯仰關(guān)節(jié)的兩側(cè)分別與機械臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和機械大臂相連，機械大臂和機械小臂相連并且機械臂小臂俯仰關(guān)節(jié)設(shè)置在機械大臂和機械小臂的連接處，機械小臂和機械臂手爪相連并且機械臂手腕俯仰關(guān)節(jié)設(shè)置在機械小臂和機械臂手爪的連接處。本產(chǎn)品可以實現(xiàn)機械臂手爪在前后、上下和左右三個方向軸上一個以上方向組合的運動，將圓弧軌跡運動轉(zhuǎn)換為直線復(fù)合移動，直接移動至目標(biāo)位置，方便操作，縮短機械臂手爪移動到指定目標(biāo)位置的時間，提高移動到目標(biāo)位置的準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機械臂領(lǐng)域，具體是一種可以在直角坐標(biāo)內(nèi)平移的機械臂。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快，許多機器代替了傳統(tǒng)的人工操作，機械臂就是其中的代表。機械臂是指高精度，高速點膠機器手，機械臂是一個多輸入多輸出、高度非線性、強耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，因其獨特的操作靈活性, 已在工業(yè)裝配, 安全防爆等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。機械臂是一個復(fù)雜系統(tǒng), 存在著參數(shù)攝動、外界干擾及未建模動態(tài)等不確定性，因而機械臂的建模模型也存在著不確定性，對于不同的任務(wù), 需要規(guī)劃機械臂關(guān)節(jié)空間的運動軌跡，從而級聯(lián)構(gòu)成末端位姿。

現(xiàn)有機械臂只能實現(xiàn)單關(guān)節(jié)的運動，并通過單獨對多個單關(guān)節(jié)進(jìn)行操作，實現(xiàn)手爪接近位于前后側(cè)、上下側(cè)、左右側(cè)或者其他方位的目標(biāo)，因為每次移動是單獨控制某一個關(guān)節(jié)進(jìn)行圓弧運動，對機械臂多個關(guān)節(jié)完成角度的調(diào)節(jié)后，并不能保證最終手爪到達(dá)預(yù)期目標(biāo)位置，使得手爪移動位置和目標(biāo)位置存在偏差，需要進(jìn)行重復(fù)的調(diào)節(jié)才能實現(xiàn)目標(biāo)位置物體的抓取。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可以在直角坐標(biāo)內(nèi)平移的機械臂，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種可以在直角坐標(biāo)內(nèi)平移的機械臂，包括機械大臂、機械小臂、機械臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、機械臂大臂俯仰關(guān)節(jié)、機械臂小臂俯仰關(guān)節(jié)、機械臂手腕俯仰關(guān)節(jié)和機械臂手爪，所述機械臂大臂俯仰關(guān)節(jié)的兩側(cè)分別與機械臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和機械大臂相連，機械大臂和機械小臂相連并且機械臂小臂俯仰關(guān)節(jié)設(shè)置在機械大臂和機械小臂的連接處，機械小臂和機械臂手爪相連并且機械臂手腕俯仰關(guān)節(jié)設(shè)置在機械小臂和機械臂手爪的連接處，機械臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、機械臂大臂俯仰關(guān)節(jié)、機械臂小臂俯仰關(guān)節(jié)和機械臂手腕俯仰關(guān)節(jié)均與控制器獨立電連接。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：機械臂手爪上設(shè)置有攝像頭模塊。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：機械大臂、機械小臂和機械臂手爪均采用工程塑料材質(zhì)制作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本產(chǎn)品在不增加傳統(tǒng)機械臂關(guān)節(jié)數(shù)的基礎(chǔ)上，通過對關(guān)節(jié)的調(diào)整和新型算法的使用，可以實現(xiàn)機械臂手爪在前后、上下和左右三個方向軸上保持兩個方向軸位置不變，實現(xiàn)單一方向軸上的運動，或者任意兩個方向及三個方向組合的運動，將現(xiàn)有機械臂手爪的圓弧軌跡運動轉(zhuǎn)換為直線或者直線復(fù)合移動，直接移動至目標(biāo)位置，方便操作，可以大大縮短機械臂手爪移動到指定目標(biāo)位置的時間，并提高移動到目標(biāo)位置的準(zhǔn)確度。

附圖說明

圖1為可以在直角坐標(biāo)內(nèi)平移的機械臂水平時的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為可以在直角坐標(biāo)內(nèi)平移的機械臂豎直時的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為可以在直角坐標(biāo)內(nèi)平移的機械臂豎直時的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為可以在直角坐標(biāo)內(nèi)平移的機械臂豎直時的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為可以在直角坐標(biāo)內(nèi)平移的機械臂水平時的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為可以在直角坐標(biāo)內(nèi)平移的機械臂水平時的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。