一种机械臂制造技术

本实用新型专利技术涉及一种机械臂，包括末端执行机构模块、小臂模块、大臂模块、腰模块和基座模块；末端执行机构模块、小臂模块、大臂模块、腰模块和基座模块通过机械臂关节依次可转动的连接；末端执行机构模块、小臂模块、大臂模块、腰模块和基座模块的壳体均为剖分结构，包括安装板和盖体；机械臂关节包括电机、蜗轮、蜗杆和蜗杆固定座，蜗杆可转动的固定在蜗杆固定座上，电机的输出轴与蜗杆的一端连接，蜗杆固定座设有开口，开口的形状为与蜗轮相匹配的弧形，蜗轮伸入开口内和蜗杆啮合设置，蜗杆固定座可移动的固定在机械臂的安装板上，能够带动蜗杆沿蜗轮的径向移动，调整蜗轮和蜗杆齿侧间隙。本实用新型专利技术提供了一种多自由度、模块化设计的机械臂。

A mechanical arm

The utility model relates to a mechanical arm, which comprises an end-effector module, an arm module, an arm module, a waist module and a pedestal module; an end-effector module, an arm module, an arm module, a waist module and a pedestal module are connected in turn through the joint of the mechanical arm; an end-effector module, an arm module The shell of the arm module, the waist module and the base module is divided into two parts, including the mounting plate and the cover body; the mechanical arm joint includes the motor, the worm wheel, the worm and the worm fixed seat; the worm can be rotatably fixed on the worm fixed seat; the output shaft of the motor is connected with one end of the worm; the worm fixed seat is provided with an opening and an opening. The shape is an arc matching with the worm wheel. The worm wheel extends into the opening and engages with the worm. The worm fixing seat is movably fixed on the mounting plate of the mechanical arm. It can drive the worm to move along the radial direction of the worm wheel and adjust the clearance between the worm wheel and the tooth side of the worm. The utility model provides a multi degree of freedom modular design mechanical arm.

【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
机器人的技术研发逐渐成熟，例如排爆机器人作为一种安全有效的排除爆炸物的专用工具，可代替排爆人员进行搬运、转移爆炸可疑物品及其它有害危险品等工作，受到各国科研机构及单位的重视。目前，人们对机械臂的要求越来越高，例如，排爆机械臂作为排爆机器人在排爆过程的重要组成部分，且由于排爆作业的特殊性，对排爆机械臂有十分高的要求。而现有的机械臂常存在装配困难、精度不高以及运动不灵活等缺陷，不利于向市场推广使用。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是解决现有机械臂运动不灵活、装配难以及精度低的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了一种机械臂，包括末端执行机构模块、小臂模块、大臂模块、腰模块和基座模块；所述末端执行机构模块、所述小臂模块、所述大臂模块、所述腰模块和所述基座模块通过机械臂关节依次可转动的连接；所述末端执行机构模块、所述小臂模块、所述大臂模块、所述腰模块和所述基座模块的壳体均为剖分结构，包括安装板和盖体；所述机械臂关节包括电机、蜗轮、蜗杆和蜗杆固定座，所述蜗杆可转动的固定在所述蜗杆固定座上，所述电机固定在所述蜗杆固定座的一侧，且所述电机的输出轴与所述蜗杆的一端连接，所述蜗杆固定座设有开口，所述开口的形状为与所述蜗轮相匹配的弧形，所述蜗轮伸入所述开口内和所述蜗杆啮合设置，所述蜗杆固定座可移动的固定在机械臂的安装板上，且能够带动所述蜗杆沿所述蜗轮的径向移动，调整所述蜗轮和蜗杆齿侧间隙。优选地，所述末端执行机构模块能够相对于所述小臂模块在竖直方向上转动；所述小臂模块能够相对于所述大臂模块在竖直方向上转动；所述大臂模块能够相对于所述腰模块在竖直方向上转动；所述腰模块能够相对于所述基座模块在水平方向上转动。优选地，所述机械臂关节中的所述蜗杆固定座为中空结构，两端设有圆形孔，所述蜗杆设置在蜗杆固定座内，两端分别穿设在两个所述圆形孔内。优选地，所述机械臂关节中的所述蜗杆固定座上设有第二长圆孔，所述第二长圆孔的长度方向垂直于所述蜗杆的轴向，所述蜗杆固定座通过所述第二长圆孔固定在第一壳体上。优选地，所述机械臂关节还包括关节支撑板，所述关节支撑板的一端可转动的套设在蜗轮轴上，另一端设有第一长圆孔，所述关节支撑板通过所述第一长圆孔与所述蜗杆固定座连接，所述第一长圆孔的长度方向垂直于所述蜗杆的轴向，所述蜗杆固定座能够相对于所述关节支撑板沿所述蜗轮的径向移动。优选地，所述安装板上设有调节螺栓，所述调节螺栓与所述蜗杆的轴向垂直，且指向所述蜗轮的圆心，所述蜗杆固定座远离所述蜗轮的一侧设有至少一个螺栓限位槽，所述调节螺栓的一端伸入所述螺栓限位槽中。优选地，所述末端执行机构模块还包括旋转电机、主动齿轮、从动齿轮、开合电机、丝杠、推力轴和夹持部；所述夹持部包括旋转座、开合传动套和两个夹爪，每个所述夹爪均与所述旋转座可转动连接，两个所述夹爪的连接端通过一固定轴固定在所述开合传动套上，且两个所述夹爪的连接端能够沿所述固定轴的径向方向移动，两个所述夹爪的夹持端相对设置；所述主动齿轮套设在所述旋转电机的输出轴上，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合设置，并与所述旋转座的后端连接，能够带动所述旋转座转动；所述开合电机的输出轴与所述丝杠连接，所述丝杠一端穿入所述推力轴内，所述推力轴穿过所述旋转座，与所述开合传动套可转动连接；当所述旋转电机工作时，所述主动齿轮通过所述从动齿轮带动所述夹持部转动；当所述开合电机工作时，所述丝杠转动，所述推力轴带动所述开合传动套沿轴向移动，两个所述夹爪相对所述旋转座转动，使得两个夹爪的夹持端之间的距离发生变化。优选地，所述旋转座包括底座和两个U型支架板，所述两个U型支架板间隔设置，且一端固定在所述底座，另一端通过两个铰接轴连接，每个所述夹爪通过一个所述铰接轴与所述旋转座可转动连接。优选地，末端执行机构模块还包括旋转传动套，所述旋转传动套穿过所述旋转座，并与所述旋转座固定连接，所述从动齿轮套设在所述旋转传动套后端，能够带动所述旋转传动套转动。优选地，所述末端执行机构模块还包括检测装置，所述检测装置包括角度传感器以及啮合设置的第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮套设在所述角度传感器的转轴上，所述第二传动齿轮套设在所述旋转传动套外侧。(三)有益效果本技术的上述技术方案具有如下优点：包括末端执行机构模块、小臂模块、大臂模块、腰模块和基座模块；末端执行机构模块、小臂模块、大臂模块、腰模块和基座模块通过机械臂关节依次可转动的连接；末端执行机构模块、小臂模块、大臂模块、腰模块和基座模块的壳体均为剖分结构，包括安装板和盖体；机械臂关节包括电机、蜗轮、蜗杆和蜗杆固定座，蜗杆可转动的固定在蜗杆固定座上，电机的输出轴与蜗杆的一端连接，蜗杆固定座设有开口，开口的形状为与蜗轮相匹配的弧形，蜗轮伸入开口内和蜗杆啮合设置，蜗杆固定座可移动的固定在机械臂的安装板上，且能够带动蜗杆沿蜗轮的径向移动，调整蜗轮和蜗杆齿侧间隙。本技术提供了一种多自由度、模块化设计的机械臂，活动范围大，且整体结构紧凑，体积小，完成作业后可将机械臂折叠收起，减小空间，方便运输。且机械臂中的机械臂关节采用蜗轮蜗杆传动，间隙可调，克服了因蜗轮蜗杆传动间隙造成的精度低的问题，极大的提高了机械臂本身的机械精度和控制精度。附图说明图1是本技术实施例中机械臂立体示意图；图2是本技术实施例中机械臂去掉腰模块和小臂模块的盖体后的右视图；图3是本技术实施例中机械臂去掉大臂模块和末端执行机构模块的盖体后的左视图；图4是本技术实施例中基座模块的底视图；图5是本技术实施例中末端执行机构模块的示意图；图6是本技术实施例中机械臂关节主要部件示意图；图7是本技术实施例中机械臂关节主要部件背侧示意图；图8是本技术实施例蜗杆固定座示意图；图9是本技术实施例中的关节支撑板示意图；图10是图6中A部分放大示意图；图11是本技术实施例中机械臂关节主要传动部件背侧示意图；图12是本技术实施例中第一壳体示意图；图13是本技术实施例中第一壳体背侧示意图；图14是本技术实施例中第二壳体示意图；图15是图6中B部分放大示意图；图16是本技术实施例中蜗轮轴示意图；图17是本技术实施例中法兰结构示意图；图18是本技术实施例中的末端执行机构模块核心结构示意图；图19是本技术实施例中的末端执行机构模块核心结构俯视图；图20是本技术实施例中的推力轴示意图；图21是本技术实施例中的开合传动套示意图；图22是本技术实施例中的旋转传动套示意图；图23是本技术实施例中的底座示意图；图24是本技术实施例中的工具头示意图；图25是本技术实施例中的末端执行机构模块剖面图；图中：1：蜗轮；11：蜗轮轴；111：蜗轮轴法兰；12：第二壳体；121：角度限位槽；2：蜗杆；21：蜗杆固定座；211：辅助限位块；212：螺栓限位槽；22：电机；23：第一壳体；231：辅助限位槽；232：角度限位块；24：法兰结构；3：关节支撑板；41：第二长圆孔；42：第一长圆孔；5：交叉滚子轴承；6：调节螺栓；7：角度电位器；71：第一齿轮；72：第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械臂，其特征在于：包括末端执行机构模块、小臂模块、大臂模块、腰模块和基座模块；所述末端执行机构模块、所述小臂模块、所述大臂模块、所述腰模块和所述基座模块通过机械臂关节依次可转动的连接；所述末端执行机构模块、所述小臂模块、所述大臂模块、所述腰模块和所述基座模块的壳体均为剖分结构，包括安装板和盖体；所述机械臂关节包括电机、蜗轮、蜗杆和蜗杆固定座，所述蜗杆可转动的固定在所述蜗杆固定座上，所述电机固定在所述蜗杆固定座的一侧，且所述电机的输出轴与所述蜗杆的一端连接，所述蜗杆固定座设有开口，所述开口的形状为与所述蜗轮相匹配的弧形，所述蜗轮伸入所述开口内和所述蜗杆啮合设置，所述蜗杆固定座可移动的固定在机械臂的安装板上，且能够带动所述蜗杆沿所述蜗轮的径向移动，调整所述蜗轮和蜗杆齿侧间隙。

【技术特征摘要】
1.一种机械臂，其特征在于：包括末端执行机构模块、小臂模块、大臂模块、腰模块和基座模块；所述末端执行机构模块、所述小臂模块、所述大臂模块、所述腰模块和所述基座模块通过机械臂关节依次可转动的连接；所述末端执行机构模块、所述小臂模块、所述大臂模块、所述腰模块和所述基座模块的壳体均为剖分结构，包括安装板和盖体；所述机械臂关节包括电机、蜗轮、蜗杆和蜗杆固定座，所述蜗杆可转动的固定在所述蜗杆固定座上，所述电机固定在所述蜗杆固定座的一侧，且所述电机的输出轴与所述蜗杆的一端连接，所述蜗杆固定座设有开口，所述开口的形状为与所述蜗轮相匹配的弧形，所述蜗轮伸入所述开口内和所述蜗杆啮合设置，所述蜗杆固定座可移动的固定在机械臂的安装板上，且能够带动所述蜗杆沿所述蜗轮的径向移动，调整所述蜗轮和蜗杆齿侧间隙。2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于：所述末端执行机构模块能够相对于所述小臂模块在竖直方向上转动；所述小臂模块能够相对于所述大臂模块在竖直方向上转动；所述大臂模块能够相对于所述腰模块在竖直方向上转动；所述腰模块能够相对于所述基座模块在水平方向上转动。3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于：所述机械臂关节中的所述蜗杆固定座为中空结构，两端设有圆形孔，所述蜗杆设置在蜗杆固定座内，两端分别穿设在两个所述圆形孔内。4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于：所述机械臂关节中的所述蜗杆固定座上设有第二长圆孔，所述第二长圆孔的长度方向垂直于所述蜗杆的轴向，所述蜗杆固定座通过所述第二长圆孔固定在第一壳体上。5.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于：所述机械臂关节还包括关节支撑板，所述关节支撑板的一端可转动的套设在蜗轮轴上，另一端设有第一长圆孔，所述关节支撑板通过所述第一长圆孔与所述蜗杆固定座连接，所述第一长圆孔的长度方向垂直于所述蜗杆的轴向，所述蜗杆固定座能够相对于所述关节支撑板沿所述蜗轮的径向移动。6.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：董冲，吴昊，李名扬，李亮，张晓敏，郭俊龙，
申请(专利权)人：哈尔滨工大特种机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23