一种改进的平衡式示教机械臂制造技术

一种改进的平衡式示教机械臂，包括底座、机身、下臂、上臂安装座、上臂和示教手腕；底座通过第一转动轴连接机身的一端，机身的另一端通过第二转动轴连接下臂的一端，下臂的另一端通过第三转动轴连接上臂安装座的一端，上臂安装座的另一端通过第四转动轴连接上臂的一端，上臂的另一端设置有用于拖动示教的示教手腕；还包括平衡缩放装置，平衡缩放装置设置于机身、第二转动轴及第三转动轴之间。本实用新型专利技术通过改进后在靠近缩放部的中部处装有滚轮轴支撑，能使缩放部拉伸的恢复力始终与所需的平衡力一致，因而当操作机械臂时更加平稳顺畅。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的平衡式示教机械臂
本技术涉及机器人领域，尤其涉及一种改进的平衡式示教机械臂。
技术介绍
目前大多使用的机器人示教存在一定的局限，主要是对编程人员技术水平要求较高，在应用于种类繁多、表面复杂的产品时，效率低、工作量大。在专利ZL201420847601.1所描述的拖动式示教机械臂被专利技术出来以后，机器人示教的工作量被大大降低。但是，由于示教机械臂具有一定的重量，在操作人员使用时容易引起疲劳，对操作人员的体能要求高；而且由于机械臂运动过程中重力引起的力矩不断发生变化，对提高示教轨迹的稳定性造成不利影响。因此为了降低操作者的工作强度，从而使运动轨迹更加平滑可控，操作轻便，特专利技术一种平衡式示教关节臂。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述问题，提出一种改进的平衡式示教机械臂。为了达到此目的，本技术采用以下技术方案：一种改进的平衡式示教机械臂，包括底座、机身、下臂、上臂安装座、上臂和示教手腕；所述底座通过第一转动轴连接所述机身的一端，所述机身的另一端通过第二转动轴连接所述下臂的一端，所述下臂的另一端通过第三转动轴连接所述上臂安装座的一端，所述上臂安装座的另一端通过第四转动轴连接所述上臂的一端，所述上臂的另一端设置有用于拖动示教的所述示教手腕；还包括平衡缩放装置，所述平衡缩放装置设置于所述机身、所述第二转动轴及所述第三转动轴之间；所述平衡缩放装置包括转动轴连接机构、缩放部和固定支架，所述第三转动轴和所述第二转动轴通过所述转动轴连接机构连接于所述缩放部的一端，所述缩放部的另一端连接所述固定支架；所述固定支架的一端固定设置于所述机身，所述固定支架的另一端的端部设有用于固定所述缩放部的第一挂轴，所述固定支架的中部设有水平的延伸部，所述延伸部设有滚轮轴，所述缩放部的中部设于两所述滚轮轴之间。更优的，所述转动轴连接机构包括联动摇杆、从动摇杆和平衡连杆，所述联动摇杆的一端铰接于所述平衡连杆的上端，所述联动摇杆的中部铰接于所述第三转动轴上，所述联动摇杆的另一端与所述上臂安装座固连；所述从动摇杆的一端铰接于靠近所述平衡连杆下端的部位，所述从动摇杆的另一端铰接于所述第二转动轴上。更优的，所述平衡连杆与所述下臂互相平行设置，且所述平衡连杆的长度大于所述下臂的长度，所述联动摇杆上与所述从动摇杆相对的部分与所述从动摇杆互相平行且长度相等。更优的，所述缩放部为可拉伸的弹簧。更优的，所述平衡连杆的延伸端设有第二挂轴，所述第二挂轴用于固定所述缩放部的一端，所述缩放部固定于所述第一挂轴和所述第二挂轴上。更优的，所述平衡连杆的铰接处设置有自润滑向心关节轴承。更优的，所述第二转动轴和所述第三转动轴上分别设有转角限位构件装置。本技术通过改进后在靠近缩放部的中部处装有滚轮轴支撑，能使缩放部拉伸的恢复力始终与所需的平衡力一致，因而当操作机械臂时更加平稳顺畅。附图说明图1为本技术实施例的结构图；图2为本技术实施例的结构图；其中：1为底座；2为机身；3为下臂；4为上臂安装座；5为上臂；6为示教手腕；7为第一转动轴；8为第二转动轴；9为第三转动轴；10为第四转动轴；11为平衡缩放装置；111为转动轴连接机构；1111为联动摇杆；1112为从动摇杆；1113为平衡连杆；11131为第二挂轴；112为缩放部；113为固定支架；1131为第一挂轴；1132为延伸部；11321为滚轮轴。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施例方式来进一步说明本技术的技术方案。一种改进的平衡式示教机械臂，包括底座1、机身2、下臂3、上臂安装座4、上臂5和示教手腕6；所述底座1通过第一转动轴7连接所述机身2的一端，所述机身2的另一端通过第二转动8轴连接所述下臂3的一端，所述下臂3的另一端通过第三转动轴9连接所述上臂安装座4的一端，所述上臂安装座4的另一端通过第四转动轴10连接所述上臂5的一端，所述上臂5的另一端设置有用于拖动示教的所述示教手腕6；还包括平衡缩放装置11，所述平衡缩放装置11设置于所述机身2、所述第二转动轴8及所述第三转动轴9之间；所述平衡缩放装置11包括转动轴连接机构111、缩放部112和固定支架113，所述第三转动轴9和所述第二转动轴8通过所述转动轴连接机构111连接于所述缩放部112的一端，所述缩放部112的另一端连接所述固定支架113；所述固定支架113的一端固定设置于所述机身2，所述固定支架113的另一端的端部设有用于固定所述缩放部112的第一挂轴1131，所述固定支架113的中部设有水平的延伸部1132，所述延伸部1132设有滚轮轴11321，所述缩放部112的中部设于两所述滚轮轴11321之间。本方案基于示教机械臂作为机器人工作轨迹的采集装置上，加装了一种平衡缩放装置，机械臂是由一系列连杆通过旋转关节连接在一起的开式运动链，其关节只由轴承来传递示教时所传递给各个关节的运动信息，由于机械臂本身重量很大，工作人员在操作过久时很容易产生疲劳，从而影响到运动信息的稳定性，通过加装平衡缩放装置，使得各个关节上的受力达到平衡，稳定了运动轨迹，降低了操作人员的工作难度。由于示教机械手臂重量大，操作人员在使用时容易引起疲劳，机械臂运动中重力引起力矩不断变化，降低示教轨迹的稳定性，添加平衡缩放装置，降低操作人员工作强度，示教轨迹平滑可控。改进后的平衡缩放装置在靠近弹簧中部处装有滚轮轴支撑，能使弹簧拉伸的恢复力始终与所需的平衡力一致，因而当操作机械臂时更加平稳顺畅。更进一步的说明，所述转动轴连接机构111包括联动摇杆1111、从动摇杆1112和平衡连杆1113，所述联动摇杆1111的一端铰接于所述平衡连杆1113的上端，所述联动摇杆1111的中部铰接于所述第三转动轴9上，所述联动摇杆1111的另一端与所述上臂安装座4固连；所述从动摇杆1112的一端铰接于靠近所述平衡连杆1113下端的部位，所述从动摇杆1112的另一端铰接于所述第二转动轴8上。示教过程中，操作人员通过示教机械臂末端的手柄进行操作，按照特定轨迹进行移动的过程中，下臂与上臂的运动便通过联动摇杆、从动摇杆和平衡连杆使得拉伸弹簧发生相应的变形，利用弹簧力来平衡机械臂重力引起的力矩的变化。更进一步的说明，所述平衡连杆1113与所述下臂3互相平行设置，且所述平衡连杆1113的长度大于所述下臂3的长度，所述联动摇杆1111上与所述从动摇杆1112相对的部分与所述从动摇杆1112互相平行且长度相等。所述平衡连杆的长度根据力学平衡原理确定，有效的确保运动轨迹的稳定同时使操作人员的操作难度系数降到最低。所述联动摇杆11上与所述从动摇杆12相对的部分与所述从动摇杆12互相平行且长度相等更进一步的说明，所述缩放部112为可拉伸的弹簧。更进一步的说明，所述平衡连杆1113的延伸端设有第二挂轴11131，所述第二挂轴11131用于固定所述缩放部112的一端，所述缩放部112固定于所述第一挂轴1131和所述第二挂轴11131上。更进一步的说明，所述平衡连杆1113的铰接处设置有自润滑向心关节轴承。自润滑向心关节轴承的球形滑动接触面大，允许的倾斜角大，具有承受较大载荷与抗冲击的能力，并且有抗腐蚀、耐磨损、自调心和润滑好等特点。更进一步的说明，所述第二转动轴8和所述第三转动轴9上分别设有转角限位构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的平衡式示教机械臂，其特征在于：包括底座、机身、下臂、上臂安装座、上臂和示教手腕；所述底座通过第一转动轴连接所述机身的一端，所述机身的另一端通过第二转动轴连接所述下臂的一端，所述下臂的另一端通过第三转动轴连接所述上臂安装座的一端，所述上臂安装座的另一端通过第四转动轴连接所述上臂的一端，所述上臂的另一端设置有用于拖动示教的所述示教手腕；还包括平衡缩放装置，所述平衡缩放装置设置于所述机身、所述第二转动轴及所述第三转动轴之间；所述平衡缩放装置包括转动轴连接机构、缩放部和固定支架，所述第三转动轴和所述第二转动轴通过所述转动轴连接机构连接于所述缩放部的一端，所述缩放部的另一端连接所述固定支架；所述固定支架的一端固定设置于所述机身，所述固定支架的另一端的端部设有用于固定所述缩放部的第一挂轴，所述固定支架的中部设有水平的延伸部，所述延伸部设有滚轮轴，所述缩放部的中部设于两所述滚轮轴之间。

【技术特征摘要】
1.一种改进的平衡式示教机械臂，其特征在于：包括底座、机身、下臂、上臂安装座、上臂和示教手腕；所述底座通过第一转动轴连接所述机身的一端，所述机身的另一端通过第二转动轴连接所述下臂的一端，所述下臂的另一端通过第三转动轴连接所述上臂安装座的一端，所述上臂安装座的另一端通过第四转动轴连接所述上臂的一端，所述上臂的另一端设置有用于拖动示教的所述示教手腕；还包括平衡缩放装置，所述平衡缩放装置设置于所述机身、所述第二转动轴及所述第三转动轴之间；所述平衡缩放装置包括转动轴连接机构、缩放部和固定支架，所述第三转动轴和所述第二转动轴通过所述转动轴连接机构连接于所述缩放部的一端，所述缩放部的另一端连接所述固定支架；所述固定支架的一端固定设置于所述机身，所述固定支架的另一端的端部设有用于固定所述缩放部的第一挂轴，所述固定支架的中部设有水平的延伸部，所述延伸部设有滚轮轴，所述缩放部的中部设于两所述滚轮轴之间。2.根据权利要求1所述的一种改进的平衡式示教机械臂，其特征在于：所述转动轴连接机构包括联动摇杆、从动摇杆和平衡连杆，所述联动摇杆的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪建晓，秦磊，杨宗生，郗志刚，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，佛山市新鹏机器人技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44