[實用新型]一種柔性驅(qū)動式機械臂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820997386.1
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN208451632U
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張正強;張飛
• 申請（專利權(quán)）人: 信陽華科智能裝備科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J9/12
• 代理公司: 北京力量專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 李強

本實用新型涉及一種柔性驅(qū)動式機械臂，包括底座、支撐臂、連桿、彈性件、伺服電機、轉(zhuǎn)動桿、驅(qū)動桿及控制器，底座與支撐臂固連，支撐臂固定有伺服電機，伺服電機的輸出軸與連桿固連，連桿固定有伺服電機，伺服電機的輸出軸與轉(zhuǎn)動桿固連，轉(zhuǎn)動桿與伺服電機固連，伺服電機的輸出軸與驅(qū)動桿固連，支撐臂與連桿夾設(shè)有彈性件，控制器與伺服電機電連接。本實用新型通過在支撐臂與連桿夾設(shè)有彈性件，減輕伺服電機在驅(qū)動連桿轉(zhuǎn)動時所承受的重力，保證對機械手的柔性驅(qū)動，提高機械臂的承重強度，減小沖擊也能降低電機能耗；通過將支撐臂與連桿轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)動桿設(shè)有驅(qū)使驅(qū)動桿旋轉(zhuǎn)的第三伺服電機，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個方向自由度的轉(zhuǎn)動。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性驅(qū)動式機械臂。

背景技術(shù)

機械臂是為末端執(zhí)行器(如機械手)提供動力以及支撐的部件，要求機械臂輕量、靈活從而實現(xiàn)末端執(zhí)行器多方位到達目標(biāo)位置，使末端執(zhí)行器進行預(yù)設(shè)作業(yè)。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。但是現(xiàn)有的機械臂一般對機械手進行剛性驅(qū)動，機械手在抓取不同重量的待抓取物時，如果不能保證精確的柔性和力控制，機械臂的強度往往不能長期承受較快的工作節(jié)奏。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供了一種柔性驅(qū)動式機械臂，解決了以上所述的技術(shù)問題。

本實用新型解決上述技術(shù)問題的方案如下：一種柔性驅(qū)動式機械臂，所述機械臂包括底座、支撐臂、連桿、彈性件、第二伺服電機、轉(zhuǎn)動桿、第三伺服電機、驅(qū)動桿、第一伺服電機及控制器，所述底座與所述支撐臂的一端固定連接，所述支撐臂的另一端固定有所述第一伺服電機，所述第一伺服電機的輸出軸穿過所述支撐臂后與所述連桿的一端固定連接，所述連桿的另一端固定有所述第二伺服電機，所述第二伺服電機的輸出軸穿過所述連桿后與所述轉(zhuǎn)動桿的一端固定連接，所述轉(zhuǎn)動桿的另一端與所述第三伺服電機固定連接，所述第三伺服電機的輸出軸與所述驅(qū)動桿的一端固定連接，所述支撐臂的中部與所述連桿的中部之間夾設(shè)有所述彈性件，所述控制器與所述第一伺服電機、所述第二伺服電機及所述第三伺服電機電連接。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供了一種柔性驅(qū)動式機械臂，具有以下優(yōu)點：1、通過在所述支撐臂的中部與所述連桿的中部之間夾設(shè)有所述彈性件，減輕了第一伺服電機在驅(qū)動所述連桿轉(zhuǎn)動時的所承受的重力，且保證對機械手的柔性驅(qū)動，提高了機械臂的承重強度，減小沖擊也能降低電機能耗；2、通過將支撐臂與連桿轉(zhuǎn)動連接，連桿與轉(zhuǎn)動桿一端轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)動桿另一端設(shè)有驅(qū)使驅(qū)動桿旋轉(zhuǎn)的第三伺服電機，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個方向自由度的轉(zhuǎn)動；3、通過將所述控制器與所述第一伺服電機、所述第二伺服電機及所述第三伺服電機電連接，便于實現(xiàn)整個裝置的智能化與自動化。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進。

進一步，所述機械臂還包括機械手，所述驅(qū)動桿的另一端與所述機械手固定連接。

進一步，所述彈性件為壓縮彈簧。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過將彈性件設(shè)計為壓縮彈簧，當(dāng)將待抓取物進行抬起時，壓縮彈簧能夠釋放儲存的能量輔助提供動力，降低能耗。

進一步，所述機械臂還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器夾設(shè)于所述彈性件與所述連桿的中部之間，所述控制器與所述壓力傳感器電連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過在所述彈性件與所述連桿的中部之間夾設(shè)有用于檢測壓力數(shù)據(jù)的壓力傳感器，并將這些數(shù)據(jù)傳送給控制器，控制器根據(jù)這些壓力數(shù)據(jù)來設(shè)定第一伺服電機的轉(zhuǎn)速，當(dāng)壓力數(shù)據(jù)較大時，因為足以抬起重物，控制器可適當(dāng)調(diào)高第一伺服電機的轉(zhuǎn)速；當(dāng)壓力數(shù)據(jù)較小時，因可能不足以抬起重物，控制器可適當(dāng)調(diào)低第一伺服電機的轉(zhuǎn)速；這樣可以降低能耗和提高轉(zhuǎn)動效率。

進一步，所述機械臂還包括扭彈簧，所述第三伺服電機的輸出軸通過所述扭彈簧與所述驅(qū)動桿的一端固定連接。