仿人双臂式机械手臂制造技术

本发明专利技术公开了一种仿人双臂式机械手臂，包括机身及设在机身上的第一臂和第二臂，所述机身垂直于水平面设置，所述第一臂和第二臂平行于水平面设置且处于同一平面上；所述第一臂和第二臂结构相同且均包括大臂和小臂，所述大臂的一端通过转轴Ⅰ转动连接于机身、另一端通过转轴Ⅱ转动连接于小臂，所述小臂的末端设有用于夹持角磨机的夹持装置；所述转轴Ⅰ垂直于水平面设置且由驱动装置Ⅰ驱动带动大臂旋转，所述转轴Ⅱ垂直于水平面设置且由驱动装置Ⅱ驱动带动小臂旋转；本发明专利技术可代替人工进行除锈操作，减少人工打磨除锈带来的烟尘伤害，提高安全保障，提高除锈效率。

Humanoid double arm robot arm

The invention discloses a humanoid arm manipulator, comprising a body and in the body of the first arm and the second arm, the fuselage is perpendicular to the horizontal plane, the first arm and the second arm parallel to the horizontal plane and in the same plane; the first arm and the second arm structure and the same including the big arm and small arm, wherein one end of the rotating arm is connected to the body, the other end of the rotating shaft is connected with the small arm through the rotation of the rotating shaft of the end of the small arm is provided with a clamping device for clamping angle grinder; the rotating shaft is perpendicular to the horizontal plane of the driving device and set 1 drive the arm rotation, the rotating shaft of perpendicular to the horizontal plane arranged and driven by the drive device of small arm rotating; the invention can replace manual derusting operation, reduce the damage brought by manual grinding dust cleaning, improve safety Full protection, improve rust removal efficiency.

【技术实现步骤摘要】
仿人双臂式机械手臂
本专利技术涉及一种机械手臂，特别涉及一种仿人双臂式机械手臂。
技术介绍
机械手臂是用于再现人手臂功能的技术装置，机械手臂模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现抓取、搬运或操作。每年因锈蚀而损失的钢铁量占了当年世界钢产量的相当大的比例，因此通过钢材除锈以提高其利用率就成了必不可少的措施；一般较常采用的是手工除锈，即手动通过角磨机等工具除锈，但是在除锈过程中会产生有害粉尘，劳作者所处的劳动条件恶劣，而且除锈周期长，效果差。因此，如能通过机械手臂代替人工进行除锈操作，就能解放人力，减少人工打磨除锈带来的烟尘伤害，提高安全保障，提高除锈效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种仿人双臂式机械手臂，代替人工进行除锈操作，减少人工打磨除锈带来的烟尘伤害，提高安全保障，提高除锈效率。本专利技术的仿人双臂式机械手臂，包括机身及设在机身上的第一臂和第二臂，所述机身垂直于水平面设置，所述第一臂和第二臂平行于水平面设置且处于同一平面上；所述第一臂和第二臂结构相同且均包括大臂和小臂，所述大臂的一端通过转轴Ⅰ转动连接于机身、另一端通过转轴Ⅱ转动连接于小臂，所述小臂的末端设有用于夹持角磨机的夹持装置；所述转轴Ⅰ垂直于水平面设置且由驱动装置Ⅰ驱动带动大臂旋转，所述转轴Ⅱ垂直于水平面设置且由驱动装置Ⅱ驱动带动小臂旋转；所述驱动装置Ⅰ包括驱动电机Ⅰ及用于连接驱动电机Ⅰ及转轴Ⅰ以传递动力的传动机构Ⅰ；所述传动机构Ⅰ包括传动轴Ⅰ、主动齿轮Ⅰ及从动齿轮Ⅰ，所述传动轴Ⅰ通过联轴器Ⅰ与驱动电机Ⅰ的输出轴相连，所述主动齿轮Ⅰ固定套在传动轴Ⅰ上，所述从动齿轮Ⅰ固定套在转轴Ⅰ上，所述主动齿轮Ⅰ与从动齿轮Ⅰ啮合传动；所述机身上一体成型形成用于安装驱动装置Ⅰ及转轴Ⅰ的安装箱体Ⅰ；所述传动机构Ⅰ还包括两个分别从上下两侧支撑传动轴Ⅰ的支撑轴承Ⅰ，所述安装箱体Ⅰ上设有用于固定支撑轴承Ⅰ的轴承固定座Ⅰ；所述转轴Ⅰ套设有两个分别从其上下两侧形成支撑的支撑轴承Ⅲ，所述安装箱体Ⅰ上设有用于固定支撑轴承Ⅲ的轴承固定座Ⅲ；所述传动轴Ⅰ与转轴Ⅰ平行设置；所述大臂包括纵截面呈“工”字形的大臂本体，所述大臂本体靠近机身的一端设有轴孔Ⅰ，所述转轴Ⅰ穿过轴孔Ⅰ并通过传动键Ⅰ实现传动；所述驱动装置Ⅱ包括驱动电机Ⅱ及用于连接驱动电机Ⅱ及转轴Ⅱ以传递动力的传动机构Ⅱ；所述传动机构Ⅱ包括传动轴Ⅱ、主动齿轮Ⅱ及从动齿轮Ⅱ，所述传动轴Ⅱ通过联轴器Ⅱ与驱动电机Ⅱ的输出轴相连，所述主动齿轮Ⅱ固定套在传动轴Ⅱ上，所述从动齿轮Ⅱ固定套在转轴Ⅱ上，所述主动齿轮Ⅱ与从动齿轮Ⅱ啮合传动；所述大臂本体远离机身的一端一体成型形成用于安装驱动装置Ⅱ及转轴Ⅱ的安装箱体Ⅱ；所述传动机构Ⅱ还包括两个分别从上下两侧支撑传动轴Ⅱ的支撑轴承Ⅱ，所述安装箱体Ⅱ上设有用于固定支撑轴承Ⅱ的轴承固定座Ⅱ；所述转轴Ⅱ套设有两个分别从其上下两侧形成支撑的支撑轴承Ⅳ，所述安装箱体Ⅱ上设有用于固定支撑轴承Ⅳ的轴承固定座Ⅳ；所述传动轴Ⅱ与转轴Ⅱ平行设置；所述小臂包括纵截面呈“工”字形的小臂本体，所述小臂本体靠近大臂的一端设有轴孔Ⅱ，所述转轴Ⅱ穿过轴孔Ⅱ并通过传动键Ⅱ实现传动。进一步，所述安装箱体Ⅰ一体成型于机身。进一步，所述安装箱体Ⅱ一体成型于大臂本体。进一步，该仿人双臂式机械手臂还包括气缸Ⅰ；所述小臂本体远离大臂的一端设有用于安装气缸Ⅰ的安装座，所述气缸Ⅰ包括缸体Ⅰ设在缸体Ⅰ内的活塞Ⅰ和与活塞Ⅰ配合的活塞杆Ⅰ，所述活塞杆Ⅰ可沿垂直于水平面的方向往复移动，且所述活塞杆Ⅰ伸出缸体Ⅰ的一端与所述夹持装置相连。进一步，所述夹持装置包括气缸Ⅱ、驱动块及滑移指；所述气缸Ⅱ包括上缸体Ⅱ、下缸体Ⅱ、活塞Ⅱ和与活塞Ⅱ配合的活塞杆Ⅱ，所述上缸体Ⅱ与下缸体Ⅱ固定连接并在上缸体Ⅱ与下缸体Ⅱ之间形成容纳活塞Ⅱ的容纳腔，所述上缸体Ⅱ与活塞杆Ⅰ固定连接；所述下缸体Ⅱ的底部朝下延伸形成驱动筒，驱动筒中空形成驱动通道且驱动块设在驱动通道中，所述活塞杆Ⅱ伸至驱动通道并可沿驱动通道往复滑动，所述活塞杆Ⅱ与驱动块相连；所述驱动筒的筒壁设有径向通孔，所述滑移指设在径向通孔中，且所述径向通孔与滑移指之间设有阻碍滑移指从径向通孔穿出的弹性件；所述驱动块设有上大下小的锥体部，所述滑移指朝向驱动通道的端面可与锥体部相接触并由锥体部驱动而伸出径向通孔。进一步，所述夹持装置包括还包括胀紧套，所述胀紧套套在驱动筒外并在滑移指的径向压力下向外胀开。进一步，所述弹性件为压缩弹簧结构。进一步，该仿人双臂式机械手臂还包括一控制系统，所述控制系统包括用于处理控制的控制器、用于无线通信的无线通信器及用于给各用电部件提供电力的电源，所述控制器通过无线通信器与外部终端相连，所述控制器的信号输出端分别与驱动电机Ⅰ、驱动电机Ⅱ、气缸Ⅰ及气缸Ⅱ的信号输入端相连。进一步，所述电源采用太能供电系统，该系统包括太阳能光伏组件、MPPT控制器、蓄电池及逆变器，太阳能光伏组件的输出端与MPPT控制器的输入端相连，MPPT控制器的输出端与蓄电池的输入端相连，蓄电池的输出端与逆变器的输入端相连，逆变器的输出端与取电器的电力输入端相连。本专利技术的有益效果：本专利技术的仿人双臂式机械手臂，通过转轴Ⅰ，大臂可在一平面内做一定幅度的往复转动，通过转轴Ⅱ，小臂可在统一平面内做幅度的往复转动，大臂与小臂的配合使得角磨机可做一定规律的移动，角磨机的作用端与钢材表面接触而往复打磨并实现除锈，从而代替人工进行除锈操作，减少了人工打磨除锈带来的烟尘伤害，提高了安全保障，提高了除锈效率。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术的主视图；图2为本专利技术的俯视图；图3为图1中A处放大图；图4为图1中B处放大图；图5为图1中C处放大图；图6为图1中D-D剖视图；图7为图1中E-E剖视图；图8为本专利技术的控制系统的原理框图。具体实施方式如图1至图8所示：本实施例的仿人双臂式机械手臂，包括机身1及设在机身1上的第一臂和第二臂(图中仅示出第二臂的具体结构，对于第一臂则省略显示)，所述机身1垂直于水平面设置，所述第一臂和第二臂平行于水平面设置且处于同一平面上；所述第一臂和第二臂结构相同且均包括大臂21和小臂22，所述大臂21的一端通过转轴Ⅰ3转动连接于机身1、另一端通过转轴Ⅱ4转动连接于小臂22，所述小臂22的末端设有用于夹持角磨机的夹持装置；所述转轴Ⅰ3垂直于水平面设置且由驱动装置Ⅰ驱动带动大臂21旋转，所述转轴Ⅱ4垂直于水平面设置且由驱动装置Ⅱ驱动带动小臂22旋转；机身1可通过一底座1a立在地面或者工作台上；第一臂可设在机身1的左侧，第二臂则设在机身1的右侧，构成双臂结构，具有与人体双臂类似的协调性和平稳性；第一臂与第二臂具有相同的结构，可配合操作一个角磨机或者分别操作两个角磨机或者分别操作角磨机与冲洗喷头；大臂21相当于人体的后臂，小臂22相当于人体的前臂，转轴Ⅰ3相当于后臂与肩部相连的肩关节，转轴Ⅱ4相当于后臂与前臂相连的肘关节；大臂21与小臂22的长度可根据需要而设；驱动装置Ⅰ、驱动装置Ⅱ均为提供转动动力的电动机构；夹持装置适于夹持固定角磨机；通过转轴Ⅰ3，大臂21可在一平面内做一定幅度的往复转动，通过转轴Ⅱ4，小臂22可在统一平面内做幅度的往复转动，大臂21与小臂22的配合使得角磨机可做一定规律的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿人双臂式机械手臂，其特征在于：包括机身及设在机身上的第一臂和第二臂，所述机身垂直于水平面设置，所述第一臂和第二臂平行于水平面设置且处于同一平面上；所述第一臂和第二臂结构相同且均包括大臂和小臂，所述大臂的一端通过转轴Ⅰ转动连接于机身、另一端通过转轴Ⅱ转动连接于小臂，所述小臂的末端设有用于夹持角磨机的夹持装置；所述转轴Ⅰ垂直于水平面设置且由驱动装置Ⅰ驱动带动大臂旋转，所述转轴Ⅱ垂直于水平面设置且由驱动装置Ⅱ驱动带动小臂旋转；所述驱动装置Ⅰ包括驱动电机Ⅰ及用于连接驱动电机Ⅰ及转轴Ⅰ以传递动力的传动机构Ⅰ；所述传动机构Ⅰ包括传动轴Ⅰ、主动齿轮Ⅰ及从动齿轮Ⅰ，所述传动轴Ⅰ通过联轴器Ⅰ与驱动电机Ⅰ的输出轴相连，所述主动齿轮Ⅰ固定套在传动轴Ⅰ上，所述从动齿轮Ⅰ固定套在转轴Ⅰ上，所述主动齿轮Ⅰ与从动齿轮Ⅰ啮合传动；所述机身上设有用于安装驱动装置Ⅰ及转轴Ⅰ的安装箱体Ⅰ；所述传动机构Ⅰ还包括两个分别从上下两侧支撑传动轴Ⅰ的支撑轴承Ⅰ，所述安装箱体Ⅰ上设有用于固定支撑轴承Ⅰ的轴承固定座Ⅰ；所述转轴Ⅰ套设有两个分别从其上下两侧形成支撑的支撑轴承Ⅲ，所述安装箱体Ⅰ上设有用于固定支撑轴承Ⅲ的轴承固定座Ⅲ；所述传动轴Ⅰ与转轴Ⅰ平行设置；所述大臂包括纵截面呈“工”字形的大臂本体，所述大臂本体靠近机身的一端设有轴孔Ⅰ，所述转轴Ⅰ穿过轴孔Ⅰ并通过传动键Ⅰ实现传动；所述驱动装置Ⅱ包括驱动电机Ⅱ及用于连接驱动电机Ⅱ及转轴Ⅱ以传递动力的传动机构Ⅱ；所述传动机构Ⅱ包括传动轴Ⅱ、主动齿轮Ⅱ及从动齿轮Ⅱ，所述传动轴Ⅱ通过联轴器Ⅱ与驱动电机Ⅱ的输出轴相连，所述主动齿轮Ⅱ固定套在传动轴Ⅱ上，所述从动齿轮Ⅱ固定套在转轴Ⅱ上，所述主动齿轮Ⅱ与从动齿轮Ⅱ啮合传动；所述大臂本体远离机身的一端设有用于安装驱动装置Ⅱ及转轴Ⅱ的安装箱体Ⅱ；所述传动机构Ⅱ还包括两个分别从上下两侧支撑传动轴Ⅱ的支撑轴承Ⅱ，所述安装箱体Ⅱ上设有用于固定支撑轴承Ⅱ的轴承固定座Ⅱ；所述转轴Ⅱ套设有两个分别从其上下两侧形成支撑的支撑轴承Ⅳ，所述安装箱体Ⅱ上设有用于固定支撑轴承Ⅳ的轴承固定座Ⅳ；所述传动轴Ⅱ与转轴Ⅱ平行设置。所述小臂包括纵截面呈“工”字形的小臂本体，所述小臂本体靠近大臂的一端设有轴孔Ⅱ，所述转轴Ⅱ穿过轴孔Ⅱ并通过传动键Ⅱ实现传动。...

【技术特征摘要】
1.一种仿人双臂式机械手臂，其特征在于：包括机身及设在机身上的第一臂和第二臂，所述机身垂直于水平面设置，所述第一臂和第二臂平行于水平面设置且处于同一平面上；所述第一臂和第二臂结构相同且均包括大臂和小臂，所述大臂的一端通过转轴Ⅰ转动连接于机身、另一端通过转轴Ⅱ转动连接于小臂，所述小臂的末端设有用于夹持角磨机的夹持装置；所述转轴Ⅰ垂直于水平面设置且由驱动装置Ⅰ驱动带动大臂旋转，所述转轴Ⅱ垂直于水平面设置且由驱动装置Ⅱ驱动带动小臂旋转；所述驱动装置Ⅰ包括驱动电机Ⅰ及用于连接驱动电机Ⅰ及转轴Ⅰ以传递动力的传动机构Ⅰ；所述传动机构Ⅰ包括传动轴Ⅰ、主动齿轮Ⅰ及从动齿轮Ⅰ，所述传动轴Ⅰ通过联轴器Ⅰ与驱动电机Ⅰ的输出轴相连，所述主动齿轮Ⅰ固定套在传动轴Ⅰ上，所述从动齿轮Ⅰ固定套在转轴Ⅰ上，所述主动齿轮Ⅰ与从动齿轮Ⅰ啮合传动；所述机身上设有用于安装驱动装置Ⅰ及转轴Ⅰ的安装箱体Ⅰ；所述传动机构Ⅰ还包括两个分别从上下两侧支撑传动轴Ⅰ的支撑轴承Ⅰ，所述安装箱体Ⅰ上设有用于固定支撑轴承Ⅰ的轴承固定座Ⅰ；所述转轴Ⅰ套设有两个分别从其上下两侧形成支撑的支撑轴承Ⅲ，所述安装箱体Ⅰ上设有用于固定支撑轴承Ⅲ的轴承固定座Ⅲ；所述传动轴Ⅰ与转轴Ⅰ平行设置；所述大臂包括纵截面呈“工”字形的大臂本体，所述大臂本体靠近机身的一端设有轴孔Ⅰ，所述转轴Ⅰ穿过轴孔Ⅰ并通过传动键Ⅰ实现传动；所述驱动装置Ⅱ包括驱动电机Ⅱ及用于连接驱动电机Ⅱ及转轴Ⅱ以传递动力的传动机构Ⅱ；所述传动机构Ⅱ包括传动轴Ⅱ、主动齿轮Ⅱ及从动齿轮Ⅱ，所述传动轴Ⅱ通过联轴器Ⅱ与驱动电机Ⅱ的输出轴相连，所述主动齿轮Ⅱ固定套在传动轴Ⅱ上，所述从动齿轮Ⅱ固定套在转轴Ⅱ上，所述主动齿轮Ⅱ与从动齿轮Ⅱ啮合传动；所述大臂本体远离机身的一端设有用于安装驱动装置Ⅱ及转轴Ⅱ的安装箱体Ⅱ；所述传动机构Ⅱ还包括两个分别从上下两侧支撑传动轴Ⅱ的支撑轴承Ⅱ，所述安装箱体Ⅱ上设有用于固定支撑轴承Ⅱ的轴承固定座Ⅱ；所述转轴Ⅱ套设有两个分别从其上下两侧形成支撑的支撑轴承Ⅳ，所述安装箱体Ⅱ上设有用于固定支撑轴承Ⅳ的轴承固定座Ⅳ；所述传动轴Ⅱ与转轴Ⅱ平行设置。所述小臂包括纵截面呈“工”字形的小臂本体，所述小臂本体靠近大臂的一端设有轴孔Ⅱ，所述转轴Ⅱ穿过轴孔Ⅱ并通过传动键Ⅱ实现传动。2.根据权利要求1所述的仿人双臂式机械手臂，其特征在于：所述安装箱体Ⅰ一体成型于机身。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马翔宇，宋文学，杨武成，张榕之，刘冠云，
申请(专利权)人：西安航空学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61