一种柔性驱动式机械臂制造技术

本实用新型专利技术涉及一种柔性驱动式机械臂，包括底座、支撑臂、连杆、弹性件、伺服电机、转动杆、驱动杆及控制器，底座与支撑臂固连，支撑臂固定有伺服电机，伺服电机的输出轴与连杆固连，连杆固定有伺服电机，伺服电机的输出轴与转动杆固连，转动杆与伺服电机固连，伺服电机的输出轴与驱动杆固连，支撑臂与连杆夹设有弹性件，控制器与伺服电机电连接。本实用新型专利技术通过在支撑臂与连杆夹设有弹性件，减轻伺服电机在驱动连杆转动时所承受的重力，保证对机械手的柔性驱动，提高机械臂的承重强度，减小冲击也能降低电机能耗；通过将支撑臂与连杆转动连接，转动杆设有驱使驱动杆旋转的第三伺服电机，能够实现两个方向自由度的转动。

A Flexible Driving Manipulator

The utility model relates to a flexible driving manipulator, which comprises a base, a supporting arm, a connecting rod, an elastic part, a servo motor, a rotating rod, a driving rod and a controller. The base is fixed with the supporting arm. The supporting arm is fixed with a servo motor, the output shaft of the servo motor is fixed with a connecting rod, the connecting rod is fixed with a servo motor, the output shaft of the servo motor is fixed with a rotating rod, and the rotating rod is fixed with a servo. The motor is fixed, the output shaft of the servo motor is fixed with the driving rod, the support arm and the connecting rod are clamped with elastic parts, and the controller is electrically connected with the servo motor. The utility model reduces the gravity of the servo motor when driving the connecting rod, ensures the flexible driving of the manipulator, improves the load-bearing strength of the manipulator, reduces the impact and reduces the energy consumption of the motor by clamping the elastic parts between the supporting arm and the connecting rod; by rotating the supporting arm and the connecting rod, the rotating rod is equipped with a third servo motor driving the rotating driving rod, which can realize the rotation of the driving rod. Rotation of degrees of freedom in two directions.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性驱动式机械臂
本技术涉及
，具体涉及一种柔性驱动式机械臂。
技术介绍
机械臂是为末端执行器(如机械手)提供动力以及支撑的部件，要求机械臂轻量、灵活从而实现末端执行器多方位到达目标位置，使末端执行器进行预设作业。因其独特的操作灵活性，已在工业装配、安全防爆等领域得到广泛应用。但是现有的机械臂一般对机械手进行刚性驱动，机械手在抓取不同重量的待抓取物时，如果不能保证精确的柔性和力控制，机械臂的强度往往不能长期承受较快的工作节奏。
技术实现思路
本技术提供了一种柔性驱动式机械臂，解决了以上所述的技术问题。本技术解决上述技术问题的方案如下：一种柔性驱动式机械臂，所述机械臂包括底座、支撑臂、连杆、弹性件、第二伺服电机、转动杆、第三伺服电机、驱动杆、第一伺服电机及控制器，所述底座与所述支撑臂的一端固定连接，所述支撑臂的另一端固定有所述第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴穿过所述支撑臂后与所述连杆的一端固定连接，所述连杆的另一端固定有所述第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴穿过所述连杆后与所述转动杆的一端固定连接，所述转动杆的另一端与所述第三伺服电机固定连接，所述第三伺服电机的输出轴与所述驱动杆的一端固定连接，所述支撑臂的中部与所述连杆的中部之间夹设有所述弹性件，所述控制器与所述第一伺服电机、所述第二伺服电机及所述第三伺服电机电连接。本技术的有益效果是：本技术提供了一种柔性驱动式机械臂，具有以下优点：1、通过在所述支撑臂的中部与所述连杆的中部之间夹设有所述弹性件，减轻了第一伺服电机在驱动所述连杆转动时的所承受的重力，且保证对机械手的柔性驱动，提高了机械臂的承重强度，减小冲击也能降低电机能耗；2、通过将支撑臂与连杆转动连接，连杆与转动杆一端转动连接，转动杆另一端设有驱使驱动杆旋转的第三伺服电机，能够实现两个方向自由度的转动；3、通过将所述控制器与所述第一伺服电机、所述第二伺服电机及所述第三伺服电机电连接，便于实现整个装置的智能化与自动化。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述机械臂还包括机械手，所述驱动杆的另一端与所述机械手固定连接。进一步，所述弹性件为压缩弹簧。采用上述进一步方案的有益效果是：通过将弹性件设计为压缩弹簧，当将待抓取物进行抬起时，压缩弹簧能够释放储存的能量辅助提供动力，降低能耗。进一步，所述机械臂还包括压力传感器，所述压力传感器夹设于所述弹性件与所述连杆的中部之间，所述控制器与所述压力传感器电连接。采用上述进一步方案的有益效果是：通过在所述弹性件与所述连杆的中部之间夹设有用于检测压力数据的压力传感器，并将这些数据传送给控制器，控制器根据这些压力数据来设定第一伺服电机的转速，当压力数据较大时，因为足以抬起重物，控制器可适当调高第一伺服电机的转速；当压力数据较小时，因可能不足以抬起重物，控制器可适当调低第一伺服电机的转速；这样可以降低能耗和提高转动效率。进一步，所述机械臂还包括扭弹簧，所述第三伺服电机的输出轴通过所述扭弹簧与所述驱动杆的一端固定连接。采用上述进一步方案的有益效果是：通过将第三伺服电机的输出轴设计为扭弹簧与所述驱动杆的一端固定连接，增加装置柔性和抗冲击强度。进一步，所述机械臂还包括联轴器，所述第三伺服电机的输出轴通过所述联轴器与所述驱动杆的一端固定连接。进一步，所述支撑臂与所述底座之间呈一锐角。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术一实施例提供的一种柔性驱动式机械臂在一视角下的立体结构示意图；图2为图1提供的一种柔性驱动式机械臂在另一视角下的立体结构示意图；图3为图1提供的一种柔性驱动式机械臂的正视结构示意图；图4为图1提供的一种柔性驱动式机械臂的上视结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：100、机械臂；10、底座；20、支撑臂；30、连杆；40、弹性件；50、第二伺服电机；60、转动杆；70、第三伺服电机；80、联轴器；90、驱动杆；101、机械手；102、第一伺服电机。具体实施方式以下结合附图1-4对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本技术。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1-4所示，本技术提供了一种柔性驱动式机械臂，所述机械臂100包括底座10、支撑臂20、连杆30、弹性件40、第二伺服电机50、转动杆60、第三伺服电机70、驱动杆90、第一伺服电机102及控制器，所述底座10与所述支撑臂20的一端固定连接，所述支撑臂20的另一端固定有所述第一伺服电机102，所述第一伺服电机102的输出轴穿过所述支撑臂20后与所述连杆30的一端固定连接，所述连杆30的另一端固定有所述第二伺服电机50，所述第二伺服电机50的输出轴穿过所述连杆30后与所述转动杆60的一端固定连接，所述转动杆60的另一端与所述第三伺服电机70固定连接，所述第三伺服电机70的输出轴与所述驱动杆90的一端固定连接，所述支撑臂20的中部与所述连杆30的中部之间夹设有所述弹性件40，所述控制器与所述第一伺服电机102、所述第二伺服电机50及所述第三伺服电机70电连接。上述实施例中提供了一种柔性驱动式机械臂，具有以下优点：1、通过在所述支撑臂20的中部与所述连杆30的中部之间夹设有所述弹性件40，减轻了第一伺服电机102在驱动所述连杆30转动时的所承受的重力，且保证对机械手101的柔性驱动，提高了机械臂100的承重强度，减小冲击也能降低电机能耗；2、通过将支撑臂20与连杆30转动连接，连杆30与转动杆60一端转动连接，转动杆60另一端设有驱使驱动杆90旋转的第三伺服电机70，能够实现两个方向自由度的转动；3、通过将所述控制器与所述第一伺服电机102、所述第二伺服电机50及所述第三伺服电机70电连接，便于实现整个装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性驱动式机械臂，其特征在于，所述机械臂(100)包括底座(10)、支撑臂(20)、连杆(30)、弹性件(40)、第二伺服电机(50)、转动杆(60)、第三伺服电机(70)、驱动杆(90)、第一伺服电机(102)及控制器，所述底座(10)与所述支撑臂(20)的一端固定连接，所述支撑臂(20)的另一端固定有所述第一伺服电机(102)，所述第一伺服电机(102)的输出轴穿过所述支撑臂(20)后与所述连杆(30)的一端固定连接，所述连杆(30)的另一端固定有所述第二伺服电机(50)，所述第二伺服电机(50)的输出轴穿过所述连杆(30)后与所述转动杆(60)的一端固定连接，所述转动杆(60)的另一端与所述第三伺服电机(70)固定连接，所述第三伺服电机(70)的输出轴与所述驱动杆(90)的一端固定连接，所述支撑臂(20)的中部与所述连杆(30)的中部之间夹设有所述弹性件(40)，所述控制器与所述第一伺服电机(102)、所述第二伺服电机(50)及所述第三伺服电机(70)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种柔性驱动式机械臂，其特征在于，所述机械臂(100)包括底座(10)、支撑臂(20)、连杆(30)、弹性件(40)、第二伺服电机(50)、转动杆(60)、第三伺服电机(70)、驱动杆(90)、第一伺服电机(102)及控制器，所述底座(10)与所述支撑臂(20)的一端固定连接，所述支撑臂(20)的另一端固定有所述第一伺服电机(102)，所述第一伺服电机(102)的输出轴穿过所述支撑臂(20)后与所述连杆(30)的一端固定连接，所述连杆(30)的另一端固定有所述第二伺服电机(50)，所述第二伺服电机(50)的输出轴穿过所述连杆(30)后与所述转动杆(60)的一端固定连接，所述转动杆(60)的另一端与所述第三伺服电机(70)固定连接，所述第三伺服电机(70)的输出轴与所述驱动杆(90)的一端固定连接，所述支撑臂(20)的中部与所述连杆(30)的中部之间夹设有所述弹性件(40)，所述控制器与所述第一伺服电机(102)、所述第二伺服电机(50)及所述第三伺服电机(70)电连接。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正强，张飞，
申请(专利权)人：信阳华科智能装备科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河南,41