一种机械臂制造技术

本申请公开了一种机械臂，包括基座、执行机构和主控板，其中，执行机构包括底座部件、大臂部件、小臂部件和手腕，底座部件安装于基座上，大臂部件通过第一关节连接底座部件，小臂部件通过第二关节连接大臂部件，手腕通过第三关节连接小臂部件；底座部件上安装有分别与主控板通信连接的第一、第二与第三舵机，第一舵机驱动底座部件旋转，第二舵机与第三舵机驱动大臂部件绕第一关节转动、小臂部件绕第二关节转动、小臂部件绕第三关节转动。本申请通过第一舵机、第二舵机与第三舵机分别实现底座部件旋转、大臂部件与小臂部件俯仰等动作，实现了机械臂的前后、左右、上下动作。还有本申请减少了舵机的数量，使得机械臂的结构更简单，操作更简单。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂
本技术涉及机器人
，尤其涉及一种机械臂。
技术介绍
机械臂能模仿人手和臂的某些动作功能，是一种用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械臂是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械臂是由执行机构、驱动机构和控制系统组成的，执行机构包括抓取部分(手部)、腕部、臂部和腰部，手部直接与工件接触，一般是回转型或平移型；腕部是连接手部和手臂的部件，用来调整被抓物体的方位；臂部是支撑被抓物体、手部、腕部的重要部件，其作用是带动手部去抓取物体，并按预定要求将其搬运到给定的位置；腰部是支撑臂部，其作用是带动臂部旋转。驱动机构有气动、液动、电动和机械式四种形式，气动式速度快，结构简单，液动式可实现连续控制，使工业机械手的用途和通用性更广，且定位精度较高，因此目前常用的是气动和液动驱动方式。控制系统大多采用的是可编程序控制器，输入程序，机械臂按照编程程序实现搬运或焊接工作。但是，目前机械手臂大多数都是少自由度，而且都是采用电机、液压等输出动力结构与各手指放在一块，通过按钮操作而且移动角度受限，这样无形中加重了手臂的负担，限制了自由度的个数、抓取物品的质量和抓取物品的区域，而且操作起来比较复杂。还有目前大多数工业机器人只适应于特定的产品和工作环境，并且依赖于所提供的专用设备和工具，对于许多任务而言机械手臂的操作是不够的。
技术实现思路
本技术提供了一种机械臂，以解决目前机械臂操作复杂、自由度较少的问题。本技术提供了一种机械臂，其特征在于，包括基座、执行机构和主控板，其中：所述执行机构包括底座部件、大臂部件、小臂部件和手腕，所述底座部件固定安装于所述基座上；所述底座部件上对称设置有第一固定支架和第二固定支架，所述大臂部件通过第一关节分别连接所述第一固定支架和第二固定支架；所述小臂部件通过第二关节连接所述大臂部件，所述手腕通过第三关节连接所述小臂部件；所述底座部件上安装有第一舵机，所述第一舵机驱动所述底座部件旋转；所述第一固定支架上安装有第二舵机，所述第二固定支架上安装有第三舵机，所述第二舵机与所述第三舵机驱动所述大臂部件绕所述第一关节转动、所述小臂部件绕所述第二关节转动；所述第一舵机、第二舵机与第三舵机分别与所述主控板通信连接。可选的，所述底座部件包括底座、支撑平台以及位于所述底座与支撑平台之间的旋转机构，所述底座固定安装于所述基座上，所述第一固定支架与第二固定支架分别与所述支撑平台固定连接；所述旋转机构包括旋转盘与轴承，所述第一舵机驱动所述旋转盘与轴承转动。可选的，所述大臂部件包括两个平行设置的大臂，所述大臂靠近所述基座的一端连接所述第一关节；所述第二舵机的主轴穿过所述第一固定支架、所述第三舵机的主轴穿过所述第二固定支架分别与所述第一关节连接；所述大臂远离所述基座的一端连接所述第二关节。可选的，所述小臂部件包括两个平行设置的小臂，所述小臂连接所述第二关节；所述第一关节上连接有连接板，所述连接板通过第四关节连接有第一连杆，所述第一连杆通过第五关节连接所述小臂。可选的，所述手腕通过第六关节连接有横臂，所述横臂通过第七关节连接有三角板，所述三角板连接所述第二关节，所述三角板通过第八关节连接有第二连杆，所述第二连杆活动连接所述第一固定支架。可选的，所述机械臂还包括气嘴和气泵，所述气嘴活动连接所述手腕，所述手腕上设有与所述主控板通信连接的第四舵机，所述第四舵机驱动所述气嘴旋转；所述主控板与气嘴分别连接所述气泵。可选的，所述机械臂还包括支撑板，所述支撑板固定连接所述底座部件，所述主控板与气泵分别安装于所述支撑板上。本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：本技术提供的机械臂包括基座、执行机构和主控板，其中，执行机构包括底座部件、大臂部件、小臂部件和手腕，底座部件固定安装于基座上，起到支撑的作用；底座部件上对称设置有第一固定支架和第二固定支架，大臂部件通过第一关节分别连接第一固定支架和第二固定支架；小臂部件通过第二关节连接大臂部件，手腕通过第三关节连接小臂部件；底座部件上安装有第一舵机，第一舵机驱动底座部件旋转，从而带动大臂部件、小臂部件和手腕的旋转；第一固定支架上安装有第二舵机，第二固定支架上安装有第三舵机，第二舵机与第三舵机驱动大臂部件绕第一关节转动、小臂部件绕第二关节转动，通过第二舵机与第三舵机实现大臂部件与小臂部件的俯仰动作；第一舵机、第二舵机与第三舵机分别与主控板通信连接。本申请提供的机械臂通过第一舵机、第二舵机与第三舵机分别实现底座部件旋转、大臂部件俯仰、小臂部件俯仰等动作，通过主控板发送控制指令即可实现机械臂的搬运或焊接工作，操作简单，且自由度不受限制。还有本申请减少了驱动机构(舵机)的数量，使得机械臂的结构更简单，操作更简单。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。附图说明为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种机械臂的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种机械臂中底座部件的结构示意图；图3为本技术实施例提供的一种机械臂中大臂部件与小臂部件的结构示意图；图4为本技术实施例提供的一种机械臂中腕部的结构示意图；图1-图4符号表示：1-基座，2-底座部件，201-底座，202-支撑平台，203-第一舵机，204-第一固定支架，205-第二固定支架，3-大臂，301-第二舵机，302-第三舵机，4-小臂，5-手腕，501-第四舵机，6-气嘴，7-第一关节，8-第二关节，9-第三关节，10-连接板，11-第四关节，12-第一连杆，13-第五关节，14-第六关节，15-横臂，16-第七关节，17-三角板，18-第八关节，19-第二连杆，20-主控板，21-支撑板，22-气泵。具体实施方式参见图1，为本技术实施例提供的机械臂的结构示意图。如图1所示，本技术实施例提供的机械臂包括基座1、执行机构和主控板20，其中，执行机构包括底座部件2、大臂部件、小臂部件和手腕，底座部件2固定安装与基座1上。大臂部件通过第一关节7连接底座部件2，小臂部件通过第二关节8连接大臂部件，手腕5通过第三关节9连接小臂部件。基座1可以提高机械臂的稳定性，基座1可以固定于地面上，也可以固定于工作平台上。底座部件2可以旋转，进而带动大臂部件、小臂部件与手腕5转动，实现整个机械臂的转动。进一步地，底座部件2上安装有第一舵机203，第一舵机203驱动底座部件2旋转。舵机简单的说就是集成了直流电机、电机控制器和减速器等，并封装在一个便于安装的外壳里的伺服单元，能够利用简单的输入信号比较精确的传动给定角度的电机系统。舵机安装了一个电位器(或其他角度传感器)检测输出轴转动角度，控制板根据电位器的信息能比较精确的控制和保持输出轴的角度。因舵机接受一个简单的控制指令就可以自动转动到一个比较精确的角度，所以非常适合在关节型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械臂，其特征在于，包括基座(1)、执行机构和主控板(20)，其中：所述执行机构包括底座部件(2)、大臂部件、小臂部件和手腕(5)，所述底座部件(2)固定安装于所述基座(1)上；所述底座部件(2)上对称设置有第一固定支架(204)和第二固定支架(205)，所述大臂部件通过第一关节(7)分别连接所述第一固定支架(204)和第二固定支架(205)；所述小臂部件通过第二关节(8)连接所述大臂部件，所述手腕(5)通过第三关节(9)连接所述小臂部件；所述底座部件(2)上安装有第一舵机(203)，所述第一舵机(203)驱动所述底座部件(2)旋转；所述第一固定支架(204)上安装有第二舵机(301)，所述第二固定支架(205)上安装有第三舵机(302)，所述第二舵机(301)与所述第三舵机(302)驱动所述大臂部件绕所述第一关节(7)转动、所述小臂部件绕所述第二关节(8)转动；所述第一舵机(203)、第二舵机(301)与第三舵机(302)分别与所述主控板(20)通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种机械臂，其特征在于，包括基座(1)、执行机构和主控板(20)，其中：所述执行机构包括底座部件(2)、大臂部件、小臂部件和手腕(5)，所述底座部件(2)固定安装于所述基座(1)上；所述底座部件(2)上对称设置有第一固定支架(204)和第二固定支架(205)，所述大臂部件通过第一关节(7)分别连接所述第一固定支架(204)和第二固定支架(205)；所述小臂部件通过第二关节(8)连接所述大臂部件，所述手腕(5)通过第三关节(9)连接所述小臂部件；所述底座部件(2)上安装有第一舵机(203)，所述第一舵机(203)驱动所述底座部件(2)旋转；所述第一固定支架(204)上安装有第二舵机(301)，所述第二固定支架(205)上安装有第三舵机(302)，所述第二舵机(301)与所述第三舵机(302)驱动所述大臂部件绕所述第一关节(7)转动、所述小臂部件绕所述第二关节(8)转动；所述第一舵机(203)、第二舵机(301)与第三舵机(302)分别与所述主控板(20)通信连接。2.如权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述底座部件(2)包括底座(201)、支撑平台(202)以及位于所述底座(201)与支撑平台(202)之间的旋转机构，所述底座(201)固定安装于所述基座(1)上，所述第一固定支架(204)与第二固定支架(205)分别与所述支撑平台(202)固定连接；所述第一舵机(203)驱动所述旋转机构转动。3.如权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述大臂部件包括两个平行设置的大臂(3)，所述大臂(3)靠近所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘培强，张斌，陈阳，孙家君，
申请(专利权)人：山东工商学院，
类型：新型
国别省市：山东,37