[實用新型]一種六自由度垂直串聯機械臂

有效

• 申請號: 201921626117.5
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN210790962U
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 奚金耀;楊金林
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/12
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 李百玲

1.一種六自由度垂直串聯機械臂，其特征在于：包括底部周轉裝置、主臂及驅動裝置、腕部及驅動裝置，所述底部周轉裝置安裝在使用平臺上，所述主臂及驅動裝置安裝在底部周轉裝置的機械臂底盤上，所述腕部及驅動裝置安裝在主臂及驅動裝置的機械臂末端；

所述底部周轉裝置包括機械臂底盤、旋轉底座和第一步進減速電機，所述機械臂底盤與旋轉底座之間通過推力軸承可旋轉連接，所述第一步進減速電機的輸出軸通過底部傳動機構與機械臂底盤連接，驅動機械底盤進行旋轉運動；

所述主臂及驅動裝置包括機架以及安裝在機架上的一級臂、一級臂驅動機構、二級臂驅動機構和平衡缸，第一步進減速電機安裝在機架上；所述一級臂的下端安裝有一級臂底座，一級臂底座可轉動的安裝在機架上，所述平衡缸的后端與機架可轉動連接，平衡缸內設有彈簧，彈簧的后端與平衡缸連接，彈簧的前端與第二連桿的后端連接，第二連桿的前端與一級臂底座鉸接；二級臂驅動機構與一級臂驅動機構分別設置在平衡缸的左右兩側，二級臂驅動機構通過第一連桿與二級臂連接，二級臂的后端與一級臂的上端鉸接，一級臂驅動機構與一級臂底座連接；

所述腕部及驅動裝置包括三級臂、四級臂、用于驅動三級臂旋轉的三級臂驅動機構、用于驅動四級臂翻轉的翻轉驅動機構和用于驅動功能模塊的功能模塊驅動機構，所述三級臂驅動機構安裝在二級臂上且其輸出端通過第一法蘭聯軸器與三級臂連接，所述翻轉驅動機構安裝在三級臂上且其輸出端與四級臂連接，所述模塊驅動機構安裝在四級臂上；

所述三級臂包括第二左板和第二右板，第二左板與第二右板的后端通過金屬塊連接，所述第一法蘭聯軸器安裝在金屬塊上；所述四級臂包括第三左板、第三右板和末端安裝板，末端安裝板安裝在第三左板與第三右板之間；所述翻轉驅動機構包括第三步進電機、第三雙軸減速機、第七同步帶輪和第八同步帶輪，所述第三步進電機和第三雙軸減速機均安裝在第二左板與第二右板之間，所述第三步進電機的輸出軸上設有第八同步帶輪，所述第三雙軸減速機的輸入軸上設有第七同步帶輪，所述第八同步帶輪與第七同步帶輪通過同步帶連接，所述第三雙軸減速機的輸出軸與第三左板的后端連接，第三右板的后端安裝在第七同步帶輪的右側并同軸可旋轉；所述功能模塊驅動機構包括第四步進電機、第十一同步帶輪、第十二同步帶輪和第二法蘭聯軸器，所述第四步進電機安裝在末端安裝板上，其輸出軸上設有第十二同步帶輪，第十一同步帶輪安裝在一根金屬銷上，該金屬銷的上端可轉動的安裝在末端安裝板上，其下端與第二法蘭聯軸器連接；

所述第一步進減速電機、一級臂驅動機構、二級臂驅動機構、三級臂驅動機構、第三步進電機、第四步進電機分別與單片機連接。

2.如權利要求1所述的一種六自由度垂直串聯機械臂，其特征在于：所述底部傳動機構包括第一同步帶輪、第二同步帶輪、兩個轉向同步帶輪和旋轉軸，所述第一同步帶輪安裝在第一步進減速電機的輸出軸上，所述第二同步帶輪固定在旋轉軸上，兩個轉向同步帶輪可轉動的安裝在轉軸上，轉軸固定安裝在機械臂底盤上，旋轉軸安裝在機械臂底盤上，所述第一同步帶輪與第二同步帶輪之間通過同步帶連接，該同步帶同時與兩個轉向同步帶輪連接；

所述旋轉底座通過螺栓安裝在使用平臺上。