一种用于服务型机器人的三自由度机械臂制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于服务型机器人的三自由度机械臂，包括第一关节、第二关节以及第三关节；所述第一关节与第二关节之间的连接通过将横向连接柱(13)插入旋转板(10)的连接孔实现；所述第三关节通过大臂左固定板(25)和大臂右固定板(39)固定在第二关节的肩部旋转板(23)上实现与第二关节的连接。本实用新型专利技术实现机械臂可以在三个自由度上进行活动，增大了机械臂的受用范围，提高了机械臂的使用效率；并在每个关节上设置机械限位以及感应器，利用感应器感知机械臂的移动范围，保证机械臂的转动保持在额定范围内；通过设置阻尼器，减少了机械臂的回差，提高了控制精度。

A Three-Degree-of-Freedom Manipulator for Service Robot

The utility model provides a three-degree-of-freedom manipulator for service robots, including the first joint, the second joint and the third joint; the connection between the first joint and the second joint is realized by inserting the transverse connecting column (13) into the connecting hole of the rotary plate (10); the third joint is fixed on the shoulder of the second joint through the left fixed plate (25) of the arm and the right fixed plate (39) of the arm. The rotating plate (23) realizes the connection with the second joint. The utility model realizes that the manipulator can move on three degrees of freedom, enlarges the scope of application of the manipulator and improves the use efficiency of the manipulator; sets mechanical limit and inductor on each joint, senses the moving range of the manipulator by using the inductor, ensures that the rotation of the manipulator is kept within the rated range; reduces the return of the manipulator by setting a damper. It improves the control accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种用于服务型机器人的三自由度机械臂
本技术涉及商用服务型机器人领域，特别是一种用于服务型机器人的三自由度机械臂。
技术介绍
机器人在人类生活的各领域扮演着重要角色，其广阔的前景不断推动机器人研究领域的革新。通过仿生学知识的运用，人们相继开发了不同类型的多自由度机器人，如多足步行机器人，采用两个或两个以上支腿进行支撑，模拟人类或动物的行走；工业机械臂，通过模拟人类手臂，可进行物料的搬运、机械装配或焊接等工作；爬行机器人，模拟蜘蛛、蛇活着壁虎等爬行动物开发的机器人。而现有技术中关于机器人的机械臂大都存在控制精度低且回差大的问题，不能很好的对整条手臂进行精确控制，且当存在多自由度时，结构形式大都非常复杂，制造成本高，不便于推广。因此急需一种控制精度高的用于服务型机器人的机械臂，以实现对商用服务机器人的精确控制。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于服务型机器人的三自由度机械臂，旨在解决现有机械臂大都存在控制精度低且回差大的问题，实现增大机械臂的受用范围，提高了机械臂的使用效率，减少机械臂的回差，提高控制精度。为达到上述技术目的，本技术提供了一种用于服务型机器人的三自由度机械臂，包括第一关节、第二关节以及第三关节；所述第一关节包括编码器固定座(1)、电机(2)、电机固定座(3)、联轴器(4)、阻尼器(5)、传动连接轴(6)、阻尼器固定座(7)、固定架(8)、传动旋转轴(9)、旋转板(10)、感应器(11)以及机械限位(12)；所述第二关节包括横向连接柱(13)、肩部电机(14)、肩部电机固定板(15)、肩部联轴器(16)、竖直连接柱(17)、肩部阻尼器(18)、肩部连接板(19)、肩部轴承盖(20)、肩部接近开关(21)、肩部接近开关固定座(22)、肩部旋转板(23)、肩部机械限位(24)、肩部旋转轴(2-1)、肩部轴承(2-2)；所述第三关节包括大臂左固定板(25)、大臂电机(26)、大臂电机固定座(27)、从动齿轮(28)、大臂左轴承盖(29)、大臂左旋转轴(30)、大臂左侧板(31)、大臂连接板(32)、大臂右侧板(33)、大臂接近开关(34)、大臂阻尼器(35)、大臂右轴承座(36)、大臂接近开关固定座(37)、大臂右旋转轴(38)、大臂右固定板(39)、主动齿轮(40)、大臂机械限位(41)、大臂左轴承(42)以及大臂右轴承(43)。优选地，所述第一关节与第二关节之间的连接通过将横向连接柱(13)插入旋转板(10)的连接孔实现。优选地，所述第三关节通过大臂左固定板(25)和大臂右固定板(39)固定在第二关节的肩部旋转板(23)上实现与第二关节的连接。优选地，所述电机(2)固定在电机固定座(3)上，通过联轴器(4)连接传动连接轴(6)，所述传动连接轴(6)与传动旋转轴(9)连接，传动旋转轴(9)与旋转板(10)固定连接，通过传动连接轴(6)与传动旋转轴(9)的转动带动旋转板(10)转动。优选地，所述肩部电机(14)固定在肩部电机固定板(15)上，带动与肩部电机(14)连接的肩部联轴器(16)旋转，所述肩部联轴器(16)与肩部旋转轴(2-1)连接，所述肩部旋转轴(2-1)固定在肩部旋转板(23)上，通过肩部旋转轴(2-1)的转动带动肩部旋转板(23)的转动，实现带动整条手臂旋转。优选地，所述固定架(8)上设置有感应器(11)和机械限位(12)，所述感应器(11)用于感知机械臂的移动范围，当机械臂旋转角度超过额定范围时，机械限位(12)可以阻挡旋转板继续转动。优选地，所述肩部旋转板(23)上还设置有肩部接近开关固定座(22)，所述肩部开关固定座(22)上固定有肩部接近开关(21)，所述肩部连接板(19)上设置有肩部机械限位(24)。优选地，所述大臂右旋转轴(38)上固定有大臂机械限位(41)，并在大臂电机固定座(27)上固定大臂接近开关固定座(37)，所述大臂接近开关固定座(37)上设置大臂接近开关(34)。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：与现有技术相比，本技术实现机械臂可以在三个自由度上进行活动，增大了机械臂的受用范围，提高了机械臂的使用效率；并在每个关节上设置机械限位以及感应器，利用感应器感知机械臂的移动范围，当机械臂旋转角度超过额定范围时，机械限位可以阻挡旋转板继续转动，从而保证机械臂的转动保持在额定范围内；通过设置阻尼器，减少了机械臂的回差，提高了控制精度。附图说明图1为本技术实施例中所提供的一种用于服务型机器人的三自由度机械臂整体示意图；图2为本技术实施例中第一关节侧面示意图；图3为本技术实施例中第一关节正向立体示意图；图4为本技术实施例中第一关节背向立体示意图；图5为本技术实施例中第二关节侧面示意图；图6为本技术实施例中第二关节立体示意图；图7为本技术实施例中第二关节中肩部旋转轴以及肩部轴承示意图；图8为本技术实施例中第三关节侧面示意图；图9为本技术实施例中第三关节底部去掉接近开关、接近开关固定座以及左、右轴承盖时的结构示意图；图中，1编码器固定座、2电机、3电机固定座、4联轴器、5阻尼器、6传动连接轴、7阻尼器固定座、8固定架、9传动旋转轴、10旋转板、11感应器、12机械限位、13横向连接柱、14肩部电机、15肩部电机固定板、16肩部联轴器、17竖直连接柱、18肩部阻尼器、19肩部连接板、20肩部轴承盖、21肩部接近开关、22肩部接近开关固定座、23肩部旋转板、24肩部机械限位、25大臂左固定板、26大臂电机、27大臂电机固定座、28从动齿轮、29大臂左轴承盖、30大臂左旋转轴、31大臂左侧板、32大臂连接板、33大臂右侧板、34大臂接近开关、35大臂阻尼器、36大臂右轴承盖、37大臂接近开关固定座、38大臂右旋转轴、39大臂右固定板、40主动齿轮、41大臂机械限位、42大臂左轴承、43大臂右轴承、2-1肩部旋转轴、2-2肩部轴承。具体实施方式为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本技术。下面结合附图对本技术实施例所提供的一种用于服务型机器人的三自由度机械臂进行详细说明。如图1所示，本技术实施例公开了一种用于服务型机器人的三自由度机械臂，包括：第一关节、第二关节以及第三关节；所述第一关节包括：编码器固定座(1)、电机(2)、电机固定座(3)、联轴器(4)、阻尼器(5)、传动连接轴(6)、阻尼器固定座(7)、固定架(8)、传动旋转轴(9)、旋转板(10)、感应器(11)以及机械限位(12)；第二关节包括：横向连接柱(13)、肩部电机(14)、肩部电机固定板(15)、肩部联轴器(16)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于服务型机器人的三自由度机械臂，其特征在于，包括第一关节、第二关节以及第三关节；所述第一关节包括编码器固定座(1)、电机(2)、电机固定座(3)、联轴器(4)、阻尼器(5)、传动连接轴(6)、阻尼器固定座(7)、固定架(8)、传动旋转轴(9)、旋转板(10)、感应器(11)以及机械限位(12)；所述第二关节包括横向连接柱(13)、肩部电机(14)、肩部电机固定板(15)、肩部联轴器(16)、竖直连接柱(17)、肩部阻尼器(18)、肩部连接板(19)、肩部轴承盖(20)、肩部接近开关(21)、肩部接近开关固定座(22)、肩部旋转板(23)、肩部机械限位(24)、肩部旋转轴(2‑1)、肩部轴承(2‑2)；所述第三关节包括大臂左固定板(25)、大臂电机(26)、大臂电机固定座(27)、从动齿轮(28)、大臂左轴承盖(29)、大臂左旋转轴(30)、大臂左侧板(31)、大臂连接板(32)、大臂右侧板(33)、大臂接近开关(34)、大臂阻尼器(35)、大臂右轴承盖(36)、大臂接近开关固定座(37)、大臂右旋转轴(38)、大臂右固定板(39)、主动齿轮(40)、大臂机械限位(41)、大臂左轴承(42)以及大臂右轴承(43)。...

【技术特征摘要】
1.一种用于服务型机器人的三自由度机械臂，其特征在于，包括第一关节、第二关节以及第三关节；所述第一关节包括编码器固定座(1)、电机(2)、电机固定座(3)、联轴器(4)、阻尼器(5)、传动连接轴(6)、阻尼器固定座(7)、固定架(8)、传动旋转轴(9)、旋转板(10)、感应器(11)以及机械限位(12)；所述第二关节包括横向连接柱(13)、肩部电机(14)、肩部电机固定板(15)、肩部联轴器(16)、竖直连接柱(17)、肩部阻尼器(18)、肩部连接板(19)、肩部轴承盖(20)、肩部接近开关(21)、肩部接近开关固定座(22)、肩部旋转板(23)、肩部机械限位(24)、肩部旋转轴(2-1)、肩部轴承(2-2)；所述第三关节包括大臂左固定板(25)、大臂电机(26)、大臂电机固定座(27)、从动齿轮(28)、大臂左轴承盖(29)、大臂左旋转轴(30)、大臂左侧板(31)、大臂连接板(32)、大臂右侧板(33)、大臂接近开关(34)、大臂阻尼器(35)、大臂右轴承盖(36)、大臂接近开关固定座(37)、大臂右旋转轴(38)、大臂右固定板(39)、主动齿轮(40)、大臂机械限位(41)、大臂左轴承(42)以及大臂右轴承(43)。2.根据权利要求1所述的一种用于服务型机器人的三自由度机械臂，其特征在于，所述第一关节与第二关节之间的连接通过将横向连接柱(13)插入旋转板(10)的连接孔实现。3.根据权利要求1所述的一种用于服务型机器人的三自由度机械臂，其特征在于，所述第三关节通过大臂左固定板(25)和大臂右固定板(39)固定在第二关节的肩部旋转板(23)上实现与第二关节的连接。4.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周一睁，鲜鳞波，
申请(专利权)人：武汉需要智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42