仿生机械手臂制造技术

本发明专利技术公开了一种仿生机械手臂，包括：执行机构和控制机构，二者以无线的方式传输信号，其中，执行机构包括五个舵机和一个机械爪，控制机构包括四个限位器、两个支架、一个连接架和一个手指架，通电后，限位器Ⅳ控制舵机Ⅰ工作，限位器Ⅲ控制舵机Ⅱ工作，限位器Ⅱ控制舵机Ⅲ工作，限位器Ⅰ控制舵机Ⅳ工作，手指架控制舵机Ⅴ工作，执行机构的动作与控制机构的动作完全同步。本发明专利技术的有益之处在于：(1)控制机构与执行机构二者以无线传输的方式传输控制信号，可实现远距离控制，使用范围更广泛；(2)利用限位器来感受位置变化，可进行精准的定位操作；(3)对于不同的地理环境、不同形状的物件，可选择性的更换机械爪，具有很高的使用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械手臂，具体涉及一种仿生机械手臂，属于机械

技术介绍
现有的普通的机械手臂都是通过电脑、手机来进行控制，并靠有线传输信号。这样的机械手臂如同玩具一样，只适合娱乐，没有很高的使用价值，并且定位操作不精确、传输距离有限，很难达到与自身需求的同步运动。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可远距离传输、定位操作精准、具有很高的使用价值的仿生机械手臂。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种仿生机械手臂，其特征在于，包括：执行机构(1)和控制机构(2)，控制机构(2)以无线传输的方式向执行机构(1)发送控制信号，其中，前述执行机构(1)包括五个舵机(11、13、15、16、17)和一个机械爪(18)，舵机Ⅰ(11)位于最底部，其上安装有转盘(12)，舵机Ⅰ(11)用于带动转盘(12)在水平面上旋转；舵机Ⅱ(13)位于转盘(12)的上面，其上安装有U型钢片(14)，舵机Ⅱ(13)用于带动U型钢片(14)在竖直面上摆动；舵机Ⅲ(15)安装在U型钢片(14)的顶部，其能够相对于U型钢片(14)摆动，摆动面在竖直面上；舵机Ⅳ(16)位于舵机Ⅲ(15)的侧方，二者固定连接、保持相对静止，舵机Ⅳ(16)的输出轴朝向上，其上安装有机械爪(18)，舵机Ⅳ(16)用于带动机械爪(18)旋转；舵机Ⅴ(17)安装在机械爪(18)上，用于带动机械爪(18)完成抓取动作；前述控制机构(2)包括四个限位器(26、27、28、29)、两个L型的支架(22、24)、一个连接架(23)和一个手指架(25)，限位器Ⅳ(29)位于最底部，其安装在底座(21)上，限位器Ⅲ(28)通过支架(22)与限位器Ⅳ(29)连接，限位器Ⅱ(27)通过连接架(23)与限位器Ⅲ(28)连接，限位器Ⅰ(26)通过支架(24)与限位器Ⅱ(27)连接，手指架(25)安装在限位器Ⅰ(26)上；通电后，限位器Ⅳ(29)控制舵机Ⅰ(11)工作，限位器Ⅲ(28)控制舵机Ⅱ(13)工作，限位器Ⅱ(27)控制舵机Ⅲ(15)工作，限位器Ⅰ(26)控制舵机Ⅳ(16)工作，手指架(25)控制舵机Ⅴ(17)工作，执行机构(1)的动作与控制机构(2)的动作完全同步。前述的仿生机械手臂，其特征在于，在控制机构(2)中，前述舵机Ⅱ(13)与转盘(12)之间为固定连接。前述的仿生机械手臂，其特征在于，在执行机构(1)中，前述限位器Ⅳ(29)与底座(21)之间为过盈配合。前述的仿生机械手臂，其特征在于，采用3D打印技术制成。本专利技术的有益之处在于：(1)控制机构与执行机构二者以无线传输的方式传输控制信号，可实现远距离控制，使用范围更广泛；(2)利用限位器来感受位置变化，可进行精准的定位操作；(3)对于不同的地理环境、不同形状的物件，可选择性的更换机械爪，具有很高的使用价值。附图说明图1是本专利技术的仿生机械手臂的执行机构的组成结构示意图；图2是本专利技术的仿生机械手臂的控制机构的组成结构示意图。图中附图标记的含义：1-执行机构、2-控制机构、11-舵机Ⅰ、12-转盘、13-舵机Ⅱ、14-U型钢片、15-舵机Ⅲ、16-舵机Ⅳ、17-舵机Ⅴ、18-机械爪、21-底座、22-支架、23-连接架、24-支架、25-手指架、26-限位器Ⅰ、27-限位器Ⅱ、28-限位器Ⅲ、29-限位器Ⅳ。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。本专利技术的仿生机械手臂包括：执行机构和控制机构，均采用3D打印技术制成，并且控制机构以无线传输的方式向执行机构发送控制信号。一、执行机构参照图1，执行机构1包括：舵机Ⅰ11、舵机Ⅱ13、舵机Ⅲ15、舵机Ⅳ16、舵机Ⅴ17和机械爪18。其中：舵机Ⅰ11位于最底部，其上安装有转盘12，舵机Ⅰ11用于带动转盘12在水平面上旋转；舵机Ⅱ13位于转盘12的上面，并固定安装在转盘12上，舵机Ⅱ13上安装有U型钢片14，舵机Ⅱ13用于带动U型钢片14在竖直面上摆动；舵机Ⅲ15安装在U型钢片14的顶部，其能够相对于U型钢片14摆动，摆动面在竖直面上；舵机Ⅳ16位于舵机Ⅲ15的侧方，舵机Ⅳ16与舵机Ⅲ15固定连接、保持相对静止，舵机Ⅳ16的输出轴朝向上，其上安装有机械爪18，舵机Ⅳ16用于带动机械爪18旋转；舵机Ⅴ17安装在机械爪18上，用于带动机械爪18完成抓取动作。二、控制机构控制机构2包括：限位器Ⅰ26、限位器Ⅱ27、限位器Ⅲ28、限位器Ⅳ29、L型的支架22、L型的支架24、连接架23和手指架25。其中：限位器Ⅳ29位于最底部，其安装在底座21上，二者为过盈配合；限位器Ⅲ28通过L型的支架22与限位器Ⅳ29连接；限位器Ⅱ27通过一字型连接架23与限位器Ⅲ28连接；限位器Ⅰ26通过L型的支架24与限位器Ⅱ27连接；手指架25安装在限位器Ⅰ26上。三、控制关系控制机构2与执行机构1之间的控制关系如下：限位器Ⅳ29控制舵机Ⅰ11工作；限位器Ⅲ28控制舵机Ⅱ13工作；限位器Ⅱ27控制舵机Ⅲ15工作；限位器Ⅰ26控制舵机Ⅳ16工作；手指架25控制舵机Ⅴ17工作。通电后，操作人员将手指插入手指架25的孔中，活动手臂和手指发出控制信号，执行机构接收到相应信号后执行相应的动作，执行机构1的动作与控制机构2的动作完全同步。在现实生活中，本专利技术的仿生机械手臂不仅可以帮助化工人员抓取一些人手不易抓取的东西(例如：有毒物质、高温物体)，而且还可以帮助警察对不易拆弹的物品进行远距离爆破，具有很高的使用价值。需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本专利技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生机械手臂，其特征在于，包括：执行机构(1)和控制机构(2)，控制机构(2)以无线传输的方式向执行机构(1)发送控制信号，其中，所述执行机构(1)包括五个舵机(11、13、15、16、17)和一个机械爪(18)，舵机Ⅰ(11)位于最底部，其上安装有转盘(12)，舵机Ⅰ(11)用于带动转盘(12)在水平面上旋转；舵机Ⅱ(13)位于转盘(12)的上面，其上安装有U型钢片(14)，舵机Ⅱ(13)用于带动U型钢片(14)在竖直面上摆动；舵机Ⅲ(15)安装在U型钢片(14)的顶部，其能够相对于U型钢片(14)摆动，摆动面在竖直面上；舵机Ⅳ(16)位于舵机Ⅲ(15)的侧方，二者固定连接、保持相对静止，舵机Ⅳ(16)的输出轴朝向上，其上安装有机械爪(18)，舵机Ⅳ(16)用于带动机械爪(18)旋转；舵机Ⅴ(17)安装在机械爪(18)上，用于带动机械爪(18)完成抓取动作；所述控制机构(2)包括四个限位器(26、27、28、29)、两个L型的支架(22、24)、一个连接架(23)和一个手指架(25)，限位器Ⅳ(29)位于最底部，其安装在底座(21)上，限位器Ⅲ(28)通过支架(22)与限位器Ⅳ(29)连接，限位器Ⅱ(27)通过连接架(23)与限位器Ⅲ(28)连接，限位器Ⅰ(26)通过支架(24)与限位器Ⅱ(27)连接，手指架(25)安装在限位器Ⅰ(26)上；通电后，限位器Ⅳ(29)控制舵机Ⅰ(11)工作，限位器Ⅲ(28)控制舵机Ⅱ(13)工作，限位器Ⅱ(27)控制舵机Ⅲ(15)工作，限位器Ⅰ(26)控制舵机Ⅳ(16)工作，手指架(25)控制舵机Ⅴ(17)工作，执行机构(1)的动作与控制机构(2)的动作完全同步。...

【技术特征摘要】
1.一种仿生机械手臂，其特征在于，包括：执行机构(1)和控制机构(2)，控制机构(2)以无线传输的方式向执行机构(1)发送控制信号，其中，所述执行机构(1)包括五个舵机(11、13、15、16、17)和一个机械爪(18)，舵机Ⅰ(11)位于最底部，其上安装有转盘(12)，舵机Ⅰ(11)用于带动转盘(12)在水平面上旋转；舵机Ⅱ(13)位于转盘(12)的上面，其上安装有U型钢片(14)，舵机Ⅱ(13)用于带动U型钢片(14)在竖直面上摆动；舵机Ⅲ(15)安装在U型钢片(14)的顶部，其能够相对于U型钢片(14)摆动，摆动面在竖直面上；舵机Ⅳ(16)位于舵机Ⅲ(15)的侧方，二者固定连接、保持相对静止，舵机Ⅳ(16)的输出轴朝向上，其上安装有机械爪(18)，舵机Ⅳ(16)用于带动机械爪(18)旋转；舵机Ⅴ(17)安装在机械爪(18)上，用于带动机械爪(18)完成抓取动作；所述控制机构(2)包括四个限位器(26、27、28、29)、两个L型的支架(22、24)、一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：高康，雷鸿春，贾先，徐小艺，王能亮，李祥，王晗，
申请(专利权)人：西安思源学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61