[發(fā)明專利]一種可用于野外機器人的機械臂改進結(jié)構(gòu)

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• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113715009A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 夏偉;白賀;琚子晗;楊喜童
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J11/00;B25J15/08;B25J15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明專利是基于常用機械臂結(jié)構(gòu)的改進，以舵機為主要動力單元，共6個舵機分級作用在各轉(zhuǎn)動關節(jié)，共2個舵機作用于機械臂手爪結(jié)構(gòu)。將機械臂單手爪抓取結(jié)構(gòu)改進為基于絲杠結(jié)構(gòu)的雙手爪可開合結(jié)構(gòu)，兩機械爪結(jié)構(gòu)間有可伸縮鉆孔裝置，將兩手臂結(jié)構(gòu)中的大臂換為電動推桿；前段結(jié)構(gòu)靈活化，零件常見，成本低，具有更強的經(jīng)濟實用性。采用模塊化組件，組裝簡易，效果直觀，體積小，重量輕。轉(zhuǎn)盤的內(nèi)圈可轉(zhuǎn)動，其中心螺紋連接在底座舵機主舵盤上，由底座舵機帶動轉(zhuǎn)盤的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)盤的內(nèi)圈上具有手臂連接件。

其特征在于：

機械臂爪抓取結(jié)構(gòu)可開合移動，兩抓取結(jié)構(gòu)中增加一個可伸縮的鉆孔裝置，機械手臂大臂可伸縮，涉及野外作業(yè)機器的輔助機構(gòu)。

技術領域:

本發(fā)明屬于機械臂技術領域，涉及一種用于探索機器人的機械臂。

背景技術：

在一些復雜地形中，在不同情況下，往往需要一些機器探索搜查人類無法前往的地方，相比而言機械裝備具有更強的適應性，機械臂可以在探索機器上可以實現(xiàn)取樣或破壞功能，人類社會也在不斷進行自動化變革，隨之而來的是很多突發(fā)情況，為了減少人員傷亡，可以用探索機器代替人類，而本改進機械臂改進正是為了給機器在突發(fā)情況下提供有效幫助而進行改進的。在一些特殊環(huán)境中，裝有本改進機械臂的機器可以完成一系列特殊作業(yè)，例如危險物品取樣，位置環(huán)境探測等工作。

發(fā)明內(nèi)容：

針對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不足，為了在節(jié)約成本的基礎上使拼裝機械臂具有更強的應對特殊情況能力，提出一些改進。

技術方案如下：

一種拼裝機械臂改進結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述底部第一舵機(1-1-1)安裝在底盤上，帶動機械臂整體圓周旋轉(zhuǎn)。所述機械臂第一手臂固定在底部結(jié)構(gòu)上，由第二舵機(1-1-2)作為驅(qū)動裝置使第一手臂進行底部為基點半圓周轉(zhuǎn)動。

進一步，第二手臂(1-1-11)固定在第一手臂(1-1-10)另一側(cè)的第三舵機(1-1-3)上并由第三舵機(1-1-3)作為驅(qū)動裝置以舵機為基點近圓周轉(zhuǎn)動。

進一步，第四舵機固定在第二手臂的另一端，與鉆孔裝置通過L型鏈接(3-27)鏈接。

進一步，第六舵機(1-1-6)固定在鉆孔裝置旁，為鉆孔裝置的伸縮提供動力。

具體的，所述鉆孔裝置連接一塊固定板，固定板上固定齒條，齒條與舵機上安裝的齒輪(4-30)嚙合，從而實現(xiàn)了鉆孔裝置的伸縮。

進一步，第五舵機(1-1-5)在第六舵機(1-1-6)對面安裝在鉆孔裝置另一端，通過齒輪(4-19)嚙合中空齒輪(4-18)作為臂與爪間連接件的中空旋轉(zhuǎn)板(4-14)。

進一步，第七舵機(1-1-7)連接在一個控制兩爪開合的絲杠(5-1-16)，末端連接抓取裝置，第九舵機(1-1-9)和第八舵機(1-1-8)為兩個相同的爪抓取結(jié)構(gòu)提供動力。

進一步，手臂連接件包括舵機連接件，L型固定板(3-27)以及舵機為驅(qū)動單元的旋轉(zhuǎn)板結(jié)構(gòu)。

進一步，底盤為一個螺旋連接件(2-12)，一側(cè)連接第一舵機(1-1-1)，另一側(cè)通過第二舵機(1-1-2)連接整個機械臂整體結(jié)構(gòu)。

具體的，旋轉(zhuǎn)板以舵機為驅(qū)動單元的，通過齒輪進行傳動，中空大齒輪(4-18)與中空旋轉(zhuǎn)板(4-14)相接，小齒輪(4-19)作為動力與大齒輪外嚙合，安裝在舵機上，控制整個爪部結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)。

具體的，爪部抓取裝置由兩個完全相同的復合鉸接齒輪傳動裝置組成，由舵機帶動半齒輪連桿結(jié)構(gòu)(5-3-14)轉(zhuǎn)動，另一個連桿齒輪(5-3-23)與主動齒輪(5-3-24)嚙合從動，控制兩齒輪機構(gòu)末端連桿(5-3-22)的開合。