[發明專利]一種雙向自適應伸縮機械臂

在審

• 申請號: 201910283030.0
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN109877809A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 劉玉旺;葛壯;謝磊超;袁忠秋;張永超
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/12;B25J18/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

1.一種雙向自適應伸縮機械臂，其特征在于：包括底座、驅動控制機構、機械臂、上支撐板(24)及末端機械手(25)，其中機械臂包括多個關節單元，每個關節單元均包括中間支撐桿及連接于該中間支撐桿兩側的剪叉桿機構，位于同側的剪叉桿機構相互鉸接，位于最底部關節單元中每側的剪叉桿機構分別連接有獨立的驅動控制機構，所述驅動控制機構安裝于底座上，位于最頂部的關節單元連接有上支撐板(24)，該上支撐板(24)上安裝有所述末端機械手(25)；各所述關節單元中位于同側的剪叉桿機構通過獨立的驅動控制機構驅動，實現同側的各剪叉桿機構中兩個剪叉向內或向外相對轉動，進而實現所述機械臂的伸縮變形或側向彎曲。

2.根據權利要求1所述的雙向自適應伸縮機械臂，其特征在于：每個所述關節單元中間支撐桿兩側的剪叉桿機構相互平行，并通過支撐桿(19)連接。

3.根據權利要求1所述的雙向自適應伸縮機械臂，其特征在于：所述剪叉桿機構包括剪叉桿A(15)、剪叉桿B(17)、鉸鏈及滑桿，該剪叉桿A(15)與剪叉桿B(17)呈“X”形鉸接于所述中間支撐桿的一端，所述剪叉桿A(15)的兩端及剪叉桿B(17)的兩端均鉸接有鉸鏈，位于剪叉桿A(15)與剪叉桿B(17)同一端的兩個鉸鏈之間均滑動連接有滑桿；位于最底部關節單元中每側剪叉桿A(15)和剪叉桿B(17)下端鉸接的鉸鏈與獨立的驅動控制機構連接，由該獨立的驅動控制機構驅動沿所滑動連接的滑桿反向移動。

4.根據權利要求3所述的雙向自適應伸縮機械臂，其特征在于：位于最底部關節單元中兩側剪叉桿機構下端的滑桿安裝在所述底座上，上端的滑桿之間通過支撐桿(19)相連；除位于最底部關節單元之外的其余關節單元中兩側剪叉桿機構同一端的滑桿之間通過支撐桿(19)相連。

5.根據權利要求3所述的雙向自適應伸縮機械臂，其特征在于：同側所述剪叉桿機構中相鄰剪叉桿A(15)鉸接的鉸鏈固接或相鄰剪叉桿A(15)之間共用一個鉸鏈，相鄰剪叉桿B(17)鉸接的鉸鏈固接或相鄰剪叉桿B(17)之間共用一個鉸鏈。

6.根據權利要求1所述的雙向自適應伸縮機械臂，其特征在于：相鄰所述關節單元的中間支撐桿之間連接有彈簧。

7.根據權利要求6所述的雙向自適應伸縮機械臂，其特征在于：所述彈簧為兩根，兩根彈簧的下端均連接于相鄰關節單元中位于下方的關節單元的中間支撐桿上，上端分別連接于相鄰關節單元中位于上方的關節單元的中間支撐桿的兩端。

8.根據權利要求1所述的雙向自適應伸縮機械臂，其特征在于：所述驅動控制機構包括軸承座、螺桿(2)、螺母、驅動機構及傳動機構，該螺桿(2)的兩端均設有安裝在所述底座上的軸承座，所述螺桿(2)的兩端分別轉動連接于兩端的軸承座上，該螺桿(2)上設有兩段反向螺紋，每段螺紋均連接有形成螺紋副的螺母，所述螺桿(2)上的兩個螺母分別與位于最底部關節單元中一側剪叉桿機構的兩個剪叉桿相連；所述驅動機構安裝在底座上，輸出軸通過所述傳動機構與螺桿(2)連接，驅動該螺桿(2)旋轉，通過螺桿(2)與兩個螺母的螺紋副，實現兩個螺母的反向移動，進而實現所述剪叉桿機構的伸縮變形。

9.根據權利要求8所述的雙向自適應伸縮機械臂，其特征在于：所述驅動機構包括分別安裝在底座上的電機(5)及減速器(7)，該電機(5)的輸出軸與減速器(7)連接；所述傳動機構為齒輪傳動機構，包括齒輪A(9)及齒輪B(10)，該齒輪A(9)與減速器(7)的輸出軸連接，所述齒輪B(10)連接于螺桿(2)的一端，并與齒輪A(9)嚙合傳動。

10.根據權利要求8所述的雙向自適應伸縮機械臂，其特征在于：位于最底部的所述關節單元中，兩側的剪叉桿機構所連接的兩個驅動控制機構中的螺桿(2)相互平行。