[實用新型]一種可伸縮旋轉的多自由度機械臂

有效

• 申請號: 201821321438.X
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN208788635U
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 趙秀艷;劉磊;張開興
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: B25J18/04
• 分類號: B25J18/04;B25J9/06
• 代理公司: 泰安市誠岳專利代理事務所(特殊普通合伙) 37267
• 代理人: 翟燦鵬

本實用新型涉及一種可伸縮旋轉的多自由度機械臂，包括兩組可伸縮桁架結構、伺服電機、電缸以及可拆卸更換的機械手，在伸縮桁架的基端安裝有穩定的三角桁架。通過控制伺服電機軸旋轉從而控制上面一組可伸縮桁架相對于下面一組可伸縮桁架發生相對轉動，分別控制上下兩段可伸縮桁架上的EDA系電缸伸縮端的行程進而控制可伸縮桁架的伸展長度。本實用新型具有結構簡單、降低操作過程復雜性、定位精度高、結構重量輕、作業靈活可靠、適用范圍廣的特點。

技術領域

本實用新型涉及機械技術領域中，具體涉及一種可以實現伸縮旋轉的多自由度機械臂。

背景技術

在自動化生產中，人們常應用的機械臂往往只是結構簡單且長度固定的機械臂，在實際工作過程中往往具有很大的局限性，不能靈活高效的完成既定工作，而采用復雜大型機械又會大大增加生產成本，降低經濟效益。一般來說機械臂的自由度越少，可完成動作的復雜程度就越低，而其能夠實現的功能就有很大的局限性。相對而言，自由度多的機械臂就能夠實現更多更復雜的功能。而有些高級的機械臂雖然其擁有更多的自由度，但在一些常規簡單化的操作中，又會造成自由度的浪費，提高不必要的成本，無法靈活地應對更多的現實狀況。因此，市場急需一種成本更加低廉，操作更加簡單靈活，而且使用范圍更加廣闊的機械臂。

發明內容

為了解決上述需求，本實用新型提供了一種可伸縮旋轉的多自由度機械臂，是一種體積重量更輕、行程更大、運行更靈活平穩，本實用新型通過電缸以及伺服電機的傳動實現更多的自由度，又因沒有設置多余復雜的機械結構，能實現簡單靈活的操作，滿足生產以及成本上的兩大需求。

本實用新型的技術方案是：一種可伸縮旋轉的多自由度機械臂，其特征在于：它包含皮帶輪、80系列伺服電機、EDA系列電缸、固定連桿a、連桿、機械手、固定連桿b、滑動銷、連接件，機械手與機械臂通過螺栓連接；連桿之間通過活動銷連接；連桿在固定連桿b處通過滑動銷連接；固定連桿b內側有滑動槽；滑動銷與滑動槽之間形成移動副；固定連桿a與固定連桿b通過螺栓連接形成三角穩定桁架；EDA系列電缸與連桿通過螺釘連接；80系列伺服電機與連接件通過螺釘固定；80系列伺服電機帶動上面一組可伸縮桁架相對于下面一組可伸縮桁架發生相對轉動，連接件與連桿通過螺栓連接。

本實用新型連桿之間連接形成的可伸縮結構由EDA系列電缸連接驅動；機械臂由皮帶輪連接驅動。

本實用新型雙U型連接件連接兩段伸縮臂，上段伸縮臂的80系列伺服電機通過四個對稱螺釘固定在雙U型連接件上。

本實用新型皮帶輪輪可通過皮帶與市面上現有的機械底盤上的傳動輪連接，帶動機械臂在空間內旋轉，與可伸縮桁架的伸縮功能相配合，使得機械臂能夠達到長度范圍允許內的任意位置完成既定任務，提高了機械臂工作的準確性和穩定性。

本實用新型執行末端的機械手，工作者可根據不同的工作而自行改變，以完成既定的任務，擴大該機械臂的使用范圍。連桿的數量可隨工作任務的變化而增加或減少，而且其拆裝方便簡單，便于操作。

本實用新型的主要技術優點在于：本實用新型組成可伸縮桁架的連桿的數量可隨工作任務的變化而增加或減少，以改變伸縮臂的工作范圍，且連桿之間拆卸方便簡單，便于操作。為了保證其穩定性，在可伸縮桁架的基部為由三角桁架固定裝置，在兩個伸縮桁架的連接處各安裝有伺服電機，使兩個伸縮桁架之間可以實現相互旋轉運動，滿足在空間內的工作需求。理論上，機械臂可由兩組以上的可伸縮桁架組成，擔當伸縮桁架組數超過兩組后會產生冗雜自由度，不經濟，產生浪費。

本實用新型提供一種自由度多的機械臂，能夠實現更多更復雜的功能。其成本更加低廉，操作更加簡單靈活，而且使用范圍十分廣范。

附圖說明

圖1為一種可伸縮旋轉的多自由度機械臂的整體結構示意圖。

圖2為一種可伸縮旋轉的多自由度機械臂的三角桁架結構示意圖。