[發明專利]一種六自由度機械臂

在審

• 申請號: 201810971037.7
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN108748258A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 王磊;賈瑞清;張鈞嘉;王乾;謝明佐;賈敏;劉歡
• 申請（專利權）人: 北京勤牛創智科技有限公司
• 主分類號: B25J18/00
• 分類號: B25J18/00;B25J17/00;B25J17/02;G09B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種六自由度機械臂，包括底座機構，關節機構，臂體機構和末端連接機構，所述關節機構包括第一關節、第二關節和第三關節；所述臂體機構包括第一臂和第二臂；還包括第一雙出軸驅動器和第二雙出軸驅動器，所述第一雙出軸驅動器設置在所述第二關節與所述第一臂鉸接處，所述第一雙出軸驅動器通過第一齒輪傳動組件致動所述第一臂相對于第一關節轉動；所述第二雙出軸驅動器設置在所述第一關節與所述第一臂鉸接處，所述第二雙出軸驅動器通過第二齒輪傳動組件致動所述第二關節相對于第一臂轉動。本發明提供的六自由度機械臂結構緊湊、成本低；通過齒輪組件的精巧布置，實現大傳動比；通過小型電機即可輸出較大驅動力，縮小了機械臂體積；易于拆裝、移動和操作；可充分滿足教學實訓模擬研究需要，又具有一定的工業應用價值。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種六自由度機械臂。

背景技術

隨著現代科技的迅速發展，機械臂行業發展越來越迅速，在工廠自動化生產中應用越來越多。目前各大高校開設相應的關于機械臂方面的教學研究課程，相關的教育器材以及物理模型的需求量也越來越大。工業機械臂技術日漸成熟，但由于工業機械臂體積龐大、操作危險，不適用于學校、家庭使用。

目前，現有技術中有一些供教學研究用的機械臂，通常只具有兩到三個自由度，機械臂靈活性低，抓取空間范圍十分有限，運動模擬研究沒有多大意義，不能滿足教學研究中對機械臂運動編程等的教學要求，而現有少部分多自由度機械臂雖然可以實現大范圍內物體抓取，但是其機械臂的結構十分復雜而笨重，重量與成本也隨之增加，且上述多自由度機械臂通常具有多個轉動的關節，每個關節的轉動均是通過步進電機或伺服電機實現，由于需要的驅動力矩大，步進電機或伺服電機的體積通常較大，且通常還需要在電機軸端安裝具有一定體積的行星減速器或諧波減速器等，這就需要機械臂每個關節部分具有較大的體積，以便于安裝。然而，在教學過程中，要求設備具有較小的體積以及輕便性，因此，現有多自由度機械臂的結構因具有較大的體積，不能夠適應教學演示的要求，學生只能通過文章視頻等途徑學習機械臂知識，且不能實際操作；這對于一般輕型貨物的抓取尤其是教學研究使用既不經濟也不適用。

為了進一步研究機械臂的空間運動，使學生更加深入地了解機械臂的設計安裝以及編程控制使用，同時也便于日常工業生產應用，亟需設計一種小型的、結構簡單、自由度更高，可充分滿足教學實訓模擬研究需要，又具有一定的工業應用價值的機械臂來解決如上技術問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于針對上述背景技術中的缺陷和不足，提供一種小型的、結構簡單、自由度高，適于教學實訓模擬研究，又具有一定工業應用價值的六自由度機械臂。同時該六自由度機械臂制造簡單、成本較低、便于大規模生產應用。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：本發明提供一種六自由度機械臂，包括底座機構，關節機構，臂體機構和末端連接機構，所述關節機構包括第一關節、第二關節和第三關節；所述臂體機構包括第一臂和第二臂；所述第一關節連接所述底座機構和第一臂，所述第二關節連接所述第一臂和第二臂，所述第三關節連接所述第二臂和末端連接機構；還包括第一雙出軸驅動器和第二雙出軸驅動器，所述第一雙出軸驅動器設置在所述第二關節與所述第一臂鉸接處，所述第一雙出軸驅動器通過第一齒輪傳動組件致動所述第一臂相對于第一關節轉動；所述第二雙出軸驅動器設置在所述第一關節與所述第一臂鉸接處，所述第二雙出軸驅動器通過第二齒輪傳動組件致動所述第二關節相對于第一臂轉動。

進一步地，所述第一雙出軸驅動器固連在所述第一臂上，通過所述第一齒輪傳動組件中的第一驅動齒輪、第一中間齒輪組、第一末端齒輪和驅動帽致動所述第一臂相對于第一關節轉動；所述第一齒輪傳動組件中的第一驅動齒輪設置在所述第一雙出軸驅動器一側的輸出軸上，所述第一齒輪傳動組件中的驅動帽設置在所述第一末端齒輪上；所述第一關節設置有第一安裝槽，所述第一安裝槽與所述第一齒輪傳動組件中的驅動帽配合安裝。