[實(shí)用新型]一種五自由度模塊化揚(yáng)琴演奏機(jī)械臂

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920656609.2
• 申請(qǐng)日: 2019-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210589295U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉民;劉鑫;王蕭;付仕雄;趙健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類(lèi)號(hào): B25J11/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J11/00;B25J9/08;B25J9/12;B25J17/00
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時(shí)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 易濱

1.一種五自由度模塊化揚(yáng)琴演奏機(jī)械臂，其特征在于：包括依次連接的五關(guān)節(jié)模塊，五所述關(guān)節(jié)模塊分別為肩部模塊、大臂模塊、大臂旋轉(zhuǎn)模塊、肘部模塊和小臂模塊，每一所述關(guān)節(jié)模塊均包括套筒和電機(jī)，所述電機(jī)設(shè)置于所述套筒內(nèi)部，相鄰兩所述關(guān)節(jié)模塊通過(guò)諧波減速器連接，所述諧波減速器設(shè)置于一所述關(guān)節(jié)模塊的套筒一端，該關(guān)節(jié)模塊的電機(jī)輸出軸連接所述諧波減速器，且所述諧波減速器連接另一相鄰關(guān)節(jié)模塊的套筒，任意相鄰兩所述關(guān)節(jié)模塊的所述電機(jī)的輸出軸軸線(xiàn)垂直，所述小臂模塊連接腕部模塊，所述腕部模塊用于連接敲擊裝置。

2.如權(quán)利要求1所述的一種五自由度模塊化揚(yáng)琴演奏機(jī)械臂，其特征在于：所述肩部模塊包括肩部套筒，以及設(shè)置于所述肩部套筒內(nèi)的肩部諧波減速器、肩部電機(jī)、肩部編碼器和肩部制動(dòng)器，所述肩部套筒為直線(xiàn)形套筒，所述肩部諧波減速器設(shè)置于所述肩部套筒的一端，所述肩部諧波減速器連接所述肩部電機(jī)的輸出軸，所述肩部編碼器和所述肩部制動(dòng)器套設(shè)于所述肩部電機(jī)的輸出軸上；

所述大臂模塊包括大臂套筒，以及設(shè)置于所述大臂套筒內(nèi)的大臂諧波減速器、大臂電機(jī)、大臂編碼器和大臂制動(dòng)器，所述大臂套筒為倒置的T形套筒，所述大臂套筒上端連接所述肩部諧波減速器，所述大臂諧波減速器設(shè)置于所述大臂套筒的橫向一端，所述大臂諧波減速器連接所述大臂電機(jī)的輸出軸，所述大臂編碼器和所述大臂制動(dòng)器套設(shè)于所述大臂電機(jī)的輸出軸上；

所述大臂旋轉(zhuǎn)模塊與所述肩部模塊結(jié)構(gòu)相同，包括大臂旋轉(zhuǎn)套筒，以及設(shè)置于所述肩部套筒內(nèi)的大臂旋轉(zhuǎn)諧波減速器、大臂旋轉(zhuǎn)電機(jī)、大臂旋轉(zhuǎn)編碼器和大臂旋轉(zhuǎn)制動(dòng)器，所述大臂旋轉(zhuǎn)套筒遠(yuǎn)離所述大臂旋轉(zhuǎn)諧波減速器的一端連接所述大臂諧波減速器；

所述肘部模塊與所述大臂模塊結(jié)構(gòu)相同，包括肘部套筒，以及設(shè)置于所述肘部套筒內(nèi)的肘部諧波減速器、肘部電機(jī)、肘部編碼器和肘部制動(dòng)器，所述肘部套筒遠(yuǎn)離所述肘部諧波減速器的一端連接所述大臂旋轉(zhuǎn)諧波減速器；

所述小臂模塊包括小臂套筒，以及設(shè)置于所述肩部套筒內(nèi)的小臂電機(jī)和小臂編碼器，所述小臂套筒一端連接所述肘部諧波減速器，所述小臂編碼器套設(shè)于所述小臂電機(jī)的輸出軸上；

所述腕部模塊包括腕部套筒，以及設(shè)置于所述腕部套筒內(nèi)的腕部電機(jī)和腕部編碼器，所述腕部套筒連接所述小臂套筒，所述腕部編碼器套設(shè)于所述腕部電機(jī)的輸出軸上，所述腕部電機(jī)的輸出軸伸出所述腕部套筒連接所述敲擊裝置。

3.如權(quán)利要求2所述的一種五自由度模塊化揚(yáng)琴演奏機(jī)械臂，其特征在于：所述電機(jī)為力矩電機(jī)，包括力矩電機(jī)定子、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子和所述電機(jī)輸出軸，所述力矩電機(jī)定子固定于所述套筒內(nèi)壁，所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子套設(shè)于所述輸出軸中部，所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)置于所述力矩電機(jī)定子的內(nèi)部，所述輸出軸一端連接所述諧波減速器。

4.如權(quán)利要求2所述的一種五自由度模塊化揚(yáng)琴演奏機(jī)械臂，其特征在于：所述肩部編碼器包括編碼器靜盤(pán)和編碼器動(dòng)盤(pán)，所述編碼器靜盤(pán)固定于所述肩部編碼器內(nèi)壁，所述編碼器動(dòng)盤(pán)套設(shè)于所述肩部電機(jī)的輸出軸上，所述編碼器動(dòng)盤(pán)和所述編碼器靜盤(pán)相對(duì)設(shè)置，所述大臂編碼器、大臂旋轉(zhuǎn)編碼器、肘部編碼器、小臂編碼器與所述肩部編碼器結(jié)構(gòu)相同。

5.如權(quán)利要求2所述的一種五自由度模塊化揚(yáng)琴演奏機(jī)械臂，其特征在于：所述肩部模塊和所述大臂模塊、所述大臂旋轉(zhuǎn)模塊、所述肘部模塊、所述小臂模塊和所述腕部模塊均設(shè)有電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接所述肩部電機(jī)的輸出軸，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接所述肩部編碼器，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述肩部電機(jī)的輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

6.如權(quán)利要求2所述的一種五自由度模塊化揚(yáng)琴演奏機(jī)械臂，其特征在于：所述肩部制動(dòng)器為斷電制動(dòng)器，所述肩部制動(dòng)器電連接所述肩部電機(jī)，所述肩部制動(dòng)器用于所述電機(jī)斷電后抱死所述肩部電機(jī)的輸出軸，所述大臂制動(dòng)器、大臂旋轉(zhuǎn)制動(dòng)器、肘部制動(dòng)器與所述肩部制動(dòng)器結(jié)構(gòu)相同。

7.如權(quán)利要求1所述的一種五自由度模塊化揚(yáng)琴演奏機(jī)械臂，其特征在于：所述套筒內(nèi)部固定有交叉滾子軸承，所述電機(jī)的輸出軸穿過(guò)所述交叉滾子軸承。

8.如權(quán)利要求1所述的一種五自由度模塊化揚(yáng)琴演奏機(jī)械臂，其特征在于：每一所述關(guān)節(jié)模塊的電機(jī)的輸出軸為空心軸，所述輸出軸內(nèi)部用于布設(shè)與所述電機(jī)連接的線(xiàn)路。