[發明專利]自平衡機械臂

在審

• 申請號: 202211276688.7
• 申請日: 2022-10-19
• 公開（公告）號: CN115351816A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 郭忠峰;楊鈞麟;徐威
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B25J18/00
• 分類號: B25J18/00;B25J19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種自平衡機械臂，其特征在于，包括：

基座和設置于所述基座上的第一驅動件；

大臂機構，與所述基座轉動連接，第一驅動件用于驅動所述大臂機構繞第一軸線轉動，所述大臂機構包括轉動軸；

第二驅動組件，設置于所述大臂機構，與所述轉動軸相連接，用于驅動轉動軸繞第二軸線轉動；

小臂機構，包括安裝座、第二驅動件和四連桿機構，安裝座設置于所述轉動軸的一端，且能夠跟隨所述轉動軸轉動；所述第二驅動件設置于所述安裝座；所述四連桿機構包括第一鉸接部和第二鉸接部，所述第一鉸接部與所述第二驅動件的輸出端相連接，所述第二鉸接部與所述轉動軸的另一端轉動連接；所述第二驅動件用于驅動所述四連桿機構繞第三軸線擺動；

配重機構，設置于大臂機構，所述配重機構與所述小臂機構分別位于所述大臂機構的兩端；所述配重機構包括：電機；線性模組，與所述電機相連接；配重塊，設置于所述線性模組，所述電機驅動所述線性模組運動，以調整所述配重塊的位置，進而改變自平衡機械臂工作過程中轉動慣量大小；

控制器，與所述電機相連接，所述控制器用于根據所述小臂機構的重量和所述配重塊的重量，控制所述電機運行，以調整所述配重塊的位置；

其中，所述第一軸線為所述第一驅動件的轉動軸線，所述第二軸線為所述轉動軸的轉動軸線，所述第三軸線為所述第二驅動件的轉動軸線，所述第一軸線和所述第二軸線相互平行設置，所述第三軸線與所述第二軸線相互垂直設置。

2.根據權利要求1所述的自平衡機械臂，其特征在于，所述四連桿機構包括：

第一桿體，包括所述第一鉸接部；

第二桿體，包括所述第二鉸接部，所述第一桿體和所述第二桿體平行設置；

第三桿體，所述第三桿體與所述轉動軸平行設置，并與所述第一桿體和所述第二桿體分別鉸接；

其中，所述轉動軸、所述第一桿體、所述第二桿體和所述第三桿體構成所述四連桿機構。

3.根據權利要求2所述的自平衡機械臂，其特征在于，所述第二驅動組件包括：

第三驅動件，設置于所述大臂機構，所述第三驅動件的輸出軸伸入所述大臂機構的殼體內；

第一錐齒輪，設于所述輸出軸，位于所述殼體內；

傳動軸，設置于所述殼體內，所述傳動軸能夠相對于所述殼體轉動；

第二錐齒輪，設置于所述傳動軸的一端，所述第一錐齒輪與所述第二錐齒輪嚙合連接；

第三錐齒輪，設置于所述傳動軸的另一端；

第四錐齒輪，套設于所述轉動軸上，與所述第三錐齒輪相嚙合；

其中，所述第三驅動件驅動所述第一錐齒輪轉動，通過第二錐齒輪帶動所述傳動軸轉動，通過第三錐齒輪和第四錐齒輪帶動所述轉動軸轉動，進而帶動所述小臂機構相對于所述大臂機構轉動。

4.根據權利要求2所述的自平衡機械臂，其特征在于，

所述第三桿體包括主體部和伸出部，所述主體部的兩端分別與第一桿體的端部和第二桿體的端部相鉸接，所述伸出部伸出所述第二桿體，所述第三桿體為一體式桿體結構；

所述小臂機構還包括：

第一舵機，設置于所述伸出部；

末端執行機構，與所述第一舵機轉動連接，所述第一舵機驅動所述末端執行機構繞第四軸線擺動；

其中，所述第四軸線為所述第一舵機的轉動軸線。

5.根據權利要求4所述的自平衡機械臂，其特征在于，所述末端執行機構包括：

連接架，與所述第一舵機轉動連接；

第二舵機，設置于所述連接架；

安裝架，與所述第二舵機轉動連接，所述第二舵機用于驅動所述安裝架繞第五軸線轉動，所述第五軸線為所述第二舵機的轉動軸線；

第三舵機，設置于所述安裝架上；

夾手機構，設置于所述安裝架，所述第三舵機與所述夾手機構轉動連接。