[發明專利]一種具有獨立驅動能力的雙自由度液壓機械臂關節

在審

• 申請號: 201910029482.6
• 申請日: 2019-01-13
• 公開（公告）號: CN109648600A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 張軍輝;麻云;徐兵;張付;錢劍勇;岳藝明
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02;B25J9/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

本發明公開了一種具有獨立驅動能力的雙自由度液壓機械臂關節，包括后端臂體、左伺服油缸組件、后端夾座、前端夾座、連接用十字軸、前端臂體和右伺服油缸組件；后端臂體與左伺服油缸組件形成轉動副，后端臂體與連接用十字軸水平軸形成轉動副，左伺服油缸組件與后端夾座形成轉動副，后端夾座與連接用十字軸豎直軸上端面固連，前端夾座與連接用十字軸水平軸右端面固連，前端臂體與連接用十字軸豎直軸形成轉動副，右伺服油缸組件與前端夾座形成轉動副，右伺服油缸組件與前端臂體形成轉動副；本發明采用兩個具有獨立驅動能力的伺服油缸組件，通過十字軸結構，液壓驅動兩個伺服油缸實現機械臂繞兩軸的雙自由度旋轉，使機械臂實現在空間角度下靈活運動。

技術領域

本發明涉及液壓機械臂領域，尤其涉及一種具有獨立驅動能力的雙自由度液壓機械臂關節。

背景技術

機械臂是目前機器人領域中得到最廣泛應用的機械裝置，用于替代汽車制造、電子電氣等行業中的人工操作，極大地降低人力成本、提高生產效率，并有效地提高產品生產質量。傳統的機械臂設計多考慮單一形式的應用，一般只為完成特定的任務，具體關節和自由度的變化能力較差，且多采用電動機加減速機的方式，承載能力相對較小，因而迫切需要研制一種新型驅動方式的具有較大承載能力的機械臂。

針對這種需求，本發明進行了液壓驅動機械臂關節的設計，因為液壓傳動具有出力大、重量輕、慣性小以及輸出剛度大的突出優點，同時，液壓系統可以通過提高系統的壓力來提高輸出功率，其力重比具有巨大優勢，尤其是具有較大承載能力的機械臂。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種具有獨立驅動能力的雙自由度液壓機械臂關節，采用兩個具有獨立驅動能力的伺服油缸組件，通過十字軸結構，液壓驅動兩個伺服油缸實現機械臂繞兩軸的雙自由度旋轉，使機械臂實現在空間角度下靈活運動，且能在重載的工作條件下實現靈活的動作，具有力重比大、動作靈活和穩定的優點。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種具有獨立驅動能力的雙自由度液壓機械臂關節，包括后端臂體、左伺服油缸組件、后端夾座、前端夾座、連接用十字軸、前端臂體和右伺服油缸組件；

所述后端臂體與左伺服油缸組件形成轉動副，后端臂體與連接用十字軸水平軸形成轉動副，左伺服油缸組件與后端夾座形成轉動副，后端夾座與連接用十字軸豎直軸的上端面固連，前端夾座與連接用十字軸水平軸的右端面固連，前端臂體與連接用十字軸豎直軸形成轉動副，右伺服油缸組件與前端夾座形成轉動副，右伺服油缸組件與前端臂體形成轉動副；

右伺服油缸組件的右活塞桿伸長或縮短時，前端臂體繞連接用十字軸的豎直軸轉動，從而實現關節向左或向右活動；

左伺服油缸組件的左活塞桿伸長或縮短時，前端臂體繞連接用十字軸的水平軸轉動，從而實現關節向上或向下活動；

右活塞桿和左活塞桿同時運行，從而實現關節在空間角度上的活動。

進一步地，所述右伺服油缸組件包括右后環、右活塞桿、右油缸和右前環，所述右前環與右油缸固連，并與前端臂體形成轉動副，所述右后環與右活塞桿固連，并與前端夾座形成轉動副。

進一步地，所述左伺服油缸組件包括左前環、左活塞桿、左油缸和左后環，所述左前環與左活塞桿固連，并與后端夾座形成轉動副，所述左后環與左油缸固連，并與后端臂體形成轉動副。

本發明的有益結果是：本發明雙自由度液壓機械臂關節利用兩個具有獨立驅動能力的伺服油缸組件，通過十字軸結構，可根據不同的要求，調節兩個活塞桿長度，機械臂前端后端各一個驅動單元，具有獨立驅動能力，實現機械臂在空間角度下的運動，滿足不同的應用場合，實現機械臂的靈活運動；將機械和液壓集成于一體，具有能量密度大的特點。

附圖說明

圖1是完整機械臂關節圖；

圖2是后端臂體圖；