[實(shí)用新型]一種六自由度垂直串聯(lián)機(jī)械臂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921626117.5
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN210790962U
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 奚金耀;楊金林
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 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(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 李百玲

一種六自由度垂直串聯(lián)機(jī)械臂，包括底部周轉(zhuǎn)裝置、主臂及驅(qū)動裝置、腕部及驅(qū)動裝置，所述底部周轉(zhuǎn)裝置安裝在使用平臺上，所述主臂及驅(qū)動裝置安裝在底部周轉(zhuǎn)裝置的機(jī)械臂底盤上，所述腕部及驅(qū)動裝置安裝在主臂及驅(qū)動裝置的機(jī)械臂末端，共同組成六個自由度；并通過單片機(jī)控制。本實(shí)用新型提供了一種六自由度垂直串聯(lián)機(jī)械臂，可以根據(jù)預(yù)設(shè)的軌跡運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)抓取物塊，在安裝不同工具的情況下實(shí)現(xiàn)多種功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及桌面級機(jī)械臂技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種六自由度垂直串聯(lián)機(jī)械臂。

背景技術(shù)

我國機(jī)器人需求不斷擴(kuò)大，工業(yè)機(jī)器人，特種機(jī)器人以及服務(wù)機(jī)器人銷量日益擴(kuò)大，國內(nèi)也有一批企業(yè)逐漸發(fā)展起來投入資源研發(fā)，機(jī)器人種類與產(chǎn)品線日漸繁多，大量的機(jī)器人投入生產(chǎn)作業(yè)，大大提高了生產(chǎn)率，但與國際先進(jìn)水平依舊有較大差距，且桌面級機(jī)器人產(chǎn)品稀少，科技水平較低。

較于國內(nèi)，國外在機(jī)器人技術(shù)上要更為先進(jìn)，四大家族的機(jī)器人各自有優(yōu)勢與特色，在精度，承重與速度都較為有優(yōu)勢，在桌面級的機(jī)械臂上產(chǎn)品種類較多，水平也較高，但是其發(fā)展水平相對工業(yè)級的依舊較低。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種六自由度垂直串聯(lián)機(jī)械臂，可以根據(jù)預(yù)設(shè)的軌跡運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)抓取物塊，在安裝不同工具的情況下實(shí)現(xiàn)多種功能。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種六自由度垂直串聯(lián)機(jī)械臂，包括底部周轉(zhuǎn)裝置、主臂及驅(qū)動裝置、腕部及驅(qū)動裝置，所述底部周轉(zhuǎn)裝置安裝在使用平臺上，所述主臂及驅(qū)動裝置安裝在底部周轉(zhuǎn)裝置的機(jī)械臂底盤上，所述腕部及驅(qū)動裝置安裝在主臂及驅(qū)動裝置的機(jī)械臂末端；

所述底部周轉(zhuǎn)裝置包括機(jī)械臂底盤、旋轉(zhuǎn)底座和第一步進(jìn)減速電機(jī)，所述機(jī)械臂底盤與旋轉(zhuǎn)底座之間通過推力軸承可旋轉(zhuǎn)連接，所述第一步進(jìn)減速電機(jī)的輸出軸通過底部傳動機(jī)構(gòu)與機(jī)械臂底盤連接，驅(qū)動機(jī)械底盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；

所述主臂及驅(qū)動裝置包括機(jī)架以及安裝在機(jī)架上的一級臂、一級臂驅(qū)動機(jī)構(gòu)、二級臂驅(qū)動機(jī)構(gòu)和平衡缸，第一步進(jìn)減速電機(jī)安裝在機(jī)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(zhuǎn)動的安裝在機(jī)架上，所述平衡缸的后端與機(jī)架可轉(zhuǎn)動連接，平衡缸內(nèi)設(shè)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(qū)動機(jī)構(gòu)與一級臂驅(qū)動機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在平衡缸的左右兩側(cè)，二級臂驅(qū)動機(jī)構(gòu)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(qū)動機(jī)構(gòu)與一級臂底座連接；

所述腕部及驅(qū)動裝置包括三級臂、四級臂、用于驅(qū)動三級臂旋轉(zhuǎn)的三級臂驅(qū)動機(jī)構(gòu)、用于驅(qū)動四級臂翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)和用于驅(qū)動功能模塊的功能模塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述三級臂驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在二級臂上且其輸出端通過第一法蘭聯(lián)軸器與三級臂連接，所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在三級臂上且其輸出端與四級臂連接，所述模塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)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(lián)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(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第三步進(jìn)電機(jī)、第三雙軸減速機(jī)、第七同步帶輪和第八同步帶輪，所述第三步進(jìn)電機(jī)和第三雙軸減速機(jī)均安裝在第二左板與第二右板之間，所述第三步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上設(shè)有第八同步帶輪，所述第三雙軸減速機(jī)的輸入軸上設(shè)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(jī)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(cè)并同軸可旋轉(zhuǎn)；所述功能模塊驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第四步進(jìn)電機(jī)、第十一同步帶輪、第十二同步帶輪和第二法蘭聯(lián)軸器，所述第四步進(jìn)電機(jī)安裝在末端安裝板上，其輸出軸上設(shè)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(zhuǎn)動的安裝在末端安裝板上，其下端與第二法蘭聯(lián)軸器連接；

所述第一步進(jìn)減速電機(jī)、一級臂驅(qū)動機(jī)構(gòu)、二級臂驅(qū)動機(jī)構(gòu)、三級臂驅(qū)動機(jī)構(gòu)、第三步進(jìn)電機(jī)、第四步進(jìn)電機(jī)分別與單片機(jī)連接。