一种教育型四轴机械臂制造技术

本实用新型专利技术公开一种教育型四轴机械臂，包括底座、旋转机构、大臂、小臂以及执行机构，所述旋转机构可绕自身轴心转动安装于所述底座内，所述大臂安装于所述旋转机构上，通过所述旋转机构带动所述大臂绕所述旋转机构的轴心转动，所述小臂安装于所述大臂上，通过所述大臂带动所述小臂完成前后移动的操作，所述执行机构安装于所述小臂上，通过所述小臂带动所述执行机构完成上下移动的操作，并通过所述执行机构完成教育动作。本实用新型专利技术通过连杆与同步带混合传动的设计，使得电机只提供旋转动力，避免连杆直接受力而弯曲，提高了传动精度，抗震性好，教学效果有保证，且改装方便，便于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种教育型四轴机械臂
本技术涉及机械臂
，尤其涉及一种教育型四轴机械臂。
技术介绍
轻量级四轴机器臂普遍应用于科技馆展示、机器人教育以及家庭助手等领域，底部支座是机械臂的第一轴，步进电机固定安装于底座上，第一轴、第二轴及第三轴均采用步进电机驱动，且采用连杆传动或者第一同步带传动，第一轴为旋转关节，第二轴和第三轴为回转关节，第四轴装夹在机械臂末端并使用舵机驱动，且第四轴的末端可装夹各种配件，以实现物体、物体抓取搬运、3D打印、激光切割以及写字绘画等功能；但是，现有四轴机械臂的连杆传动机构的传动精度低、抗震性差，承重小导致易受力弯曲，使用体验不佳。因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种教育型四轴机械臂。本技术的技术方案如下：一种教育型四轴机械臂，其特征在于，包括：底座、旋转机构、大臂、小臂以及执行机构；所述旋转机构可绕自身轴心转动安装于所述底座内；所述大臂安装于所述旋转机构上，通过所述旋转机构带动所述大臂绕所述旋转机构的轴心转动；所述小臂安装于所述大臂上，通过所述大臂带动所述小臂完成前后移动的操作；所述执行机构安装于所述小臂上，通过所述小臂带动所述执行机构完成上下移动的操作，并通过所述执行机构完成教学动作。优选地，所述旋转机构包括旋转台、旋转轴、第一旋转齿轮、第一同步带及第一步进电机；所述旋转轴可绕自身轴心转动安装于所述底座内，且所述旋转轴上套设有所述第一旋转齿轮，所述旋转轴随所述第一旋转齿轮转动而转动；所述旋转台于所述第一旋转齿轮上方安装于所述旋转轴，通过所述旋转轴带动所述旋转台绕所述旋转轴的轴心转动；所述第一步进电机安装于所述旋转台上，所述第一步进电机的输出端向下穿出所述旋转台，且所述第一步进电机的输出端穿出所述旋转台的一端上套设有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述第一旋转齿轮通过所述第一同步带实现啮合连接，通过所述第一步进电机带动所述第一传动齿轮转动。优选地，所述旋转台上设有安装架，所述大臂安装于所述安装架的一侧，且所述大臂随所述安装架转动而转动；所述大臂由第一臂架和第一传动机构所构成，所述安装架内设有安装杆，所述第一臂架安装于所述安装杆上，所述第一传动机构于所述第一臂架一侧安装于所述安装杆上，所述小臂可转动安装于所述第一臂架一侧，且所述小臂与所述第一传动机构相连接，通过所述第一传动机构带动所述小臂实现前后移动动作。优选地，所述第一传动机构包括第二步进电机、第二同步带、第二旋转齿轮以及第一连杆，所述第二旋转齿轮于所述第一臂架内侧可绕自身轴心转动安装于所述安装杆上，所述第一连杆固定安装于所述第二旋转齿轮上，所述第一连杆随所述第二旋转齿轮转动而转动，所述第二步进电机安装于所述安装架的右侧，所述第二步进电机的输出端向左穿出所述安装架，且所述第二步进电机的输出端穿出所述安装架的一端上套设有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮与所述第二旋转齿轮通过所述第二同步带实现啮合连接，通过所述第二步进电机带动所述二传动齿轮转动。优选地，所述小臂由第二臂架和第二传动机构所构成；所述第二臂架安装于所述第一臂架上，且所述第二臂架与所述第一连杆相连接，通过所述第一连杆带动所述第二臂架实现前后移动动作；所述第二传动机构安装于所述安装架的另一侧，且所述第二传动机构与所述执行机构相连接，通过所述第二传动机构带动所述执行机构实现上下移动动作。优选地，所述第二传动机构包括第三步进电机、第三同步带、第三旋转齿轮、第二连杆、第一连接件以及第三连杆，所述第三旋转齿轮于所述第二旋转齿轮左侧可绕自身轴心转动安装于所述安装杆上，所述第二连杆固定安装于所述第三旋转齿轮上，所述第二连杆随所述第三旋转齿轮转动而转动，所述第一连接件与所述第二连杆相连接，所述第一连接件随所述第二连杆转动而转动，所述第三连杆与所述第一连接件相连接，所述第三连杆随所述第一连接件转动而转动，所述执行机构可转动安装于所述第二臂架末端，且所述第三连杆与所述执行机构相连接，通过所述第三连杆带动所述执行机构实现上下移动动作。优选地，所述执行机构包括笔、夹具、第二连接件及转轴，所述转轴可绕自身轴心转动安装于所述第二臂架，所述第二连接件安装于所述转轴，且所述第二连接件与所述第三连杆相连接，所述夹具通过插拔连接的方式可拆卸安装于所述第二连接件上，所述第二连接件下方设有蝶形螺丝，用于将所述夹具固定于所述第二连接件上，所述笔通过插拔连接的方式可拆卸安装于所述夹具内。采用上述方案，本技术具有以下有益效果：1、本技术通过连杆与同步带混合传动的设计，使得电机只提供旋转动力，避免连杆直接受力而弯曲，提高了传动精度，抗震性好，教学效果有保证，且改装方便，便于推广；2、优选方案中执行机构的连接件设置易插拔口，并配合蝶形螺丝固定的设计，可适配多种执行机构，通用性好。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本技术的立体结构示意图；图2为本技术立体结构的剖视图；图3为本技术去掉大臂和小臂的壳体后的立体结构示意图；图4为本技术去掉大臂和小臂的壳体与臂架后的立体结构示意图。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本技术进行详细说明。参照图1至图4所示，本技术提供一种教育型四轴机械臂，包括底座1、旋转机构2、大臂3、小臂4以及执行机构5，所述旋转机构2可绕自身轴心转动安装于所述底座1内，所述大臂3安装于所述旋转机构2上，通过所述旋转机构2带动所述大臂3绕所述旋转机构2的轴心转动，所述小臂4安装于所述大臂3上，通过所述大臂3带动所述小臂4完成前后移动的操作，所述执行机构5安装于所述小臂4上，通过所述小臂4带动所述执行机构5完成上下移动的操作，并通过所述执行机构5完成教学动作。在本实施例中，所述旋转机构2包括旋转台21、旋转轴22、第一旋转齿轮23、第一同步带24及第一步进电机25；所述旋转轴22可绕自身轴心转动安装于所述底座1内，且所述旋转轴22上套设有所述第一旋转齿轮23，所述旋转轴22随所述第一旋转齿轮23转动而转动；所述旋转台21于所述第一旋转齿轮23上方安装于所述旋转轴22，使用时通过所述旋转轴22带动所述旋转台21绕所述旋转轴22的轴心转动；所述第一步进电机25安装于所述旋转台21上，所述第一步进电机25的输出端向下穿出所述旋转台21，且所述第一步进电机25的输出端穿出所述旋转台21的一端上套设有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述第一旋转齿轮23通过所述第一同步带24实现啮合连接，使用时通过所述第一步进电机25带动所述第一传动齿轮转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种教育型四轴机械臂，其特征在于，包括：底座、旋转机构、大臂、小臂以及执行机构；所述旋转机构可绕自身轴心转动安装于所述底座内；所述大臂安装于所述旋转机构上，通过所述旋转机构带动所述大臂绕所述旋转机构的轴心转动；所述小臂安装于所述大臂上，通过所述大臂带动所述小臂完成前后移动的操作；所述执行机构安装于所述小臂上，通过所述小臂带动所述执行机构完成上下移动的操作，并通过所述执行机构完成教学动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种教育型四轴机械臂，其特征在于，包括：底座、旋转机构、大臂、小臂以及执行机构；所述旋转机构可绕自身轴心转动安装于所述底座内；所述大臂安装于所述旋转机构上，通过所述旋转机构带动所述大臂绕所述旋转机构的轴心转动；所述小臂安装于所述大臂上，通过所述大臂带动所述小臂完成前后移动的操作；所述执行机构安装于所述小臂上，通过所述小臂带动所述执行机构完成上下移动的操作，并通过所述执行机构完成教学动作。


2.根据权利要求1所述的教育型四轴机械臂，其特征在于，所述旋转机构包括旋转台、旋转轴、第一旋转齿轮、第一同步带及第一步进电机；所述旋转轴可绕自身轴心转动安装于所述底座内，且所述旋转轴上套设有所述第一旋转齿轮，所述旋转轴随所述第一旋转齿轮转动而转动；所述旋转台于所述第一旋转齿轮上方安装于所述旋转轴，通过所述旋转轴带动所述旋转台绕所述旋转轴的轴心转动；所述第一步进电机安装于所述旋转台上，所述第一步进电机的输出端向下穿出所述旋转台，且所述第一步进电机的输出端穿出所述旋转台的一端上套设有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述第一旋转齿轮通过所述第一同步带实现啮合连接，通过所述第一步进电机带动所述第一传动齿轮转动。


3.根据权利要求2所述的教育型四轴机械臂，其特征在于，所述旋转台上设有安装架，所述大臂安装于所述安装架的一侧，且所述大臂随所述安装架转动而转动；所述大臂由第一臂架和第一传动机构所构成，所述安装架内设有安装杆，所述第一臂架安装于所述安装杆上，所述第一传动机构于所述第一臂架一侧安装于所述安装杆上，所述小臂可转动安装于所述第一臂架一侧，且所述小臂与所述第一传动机构相连接，通过所述第一传动机构带动所述小臂实现前后移动动作。


4.根据权利要求3所述的教育型四轴机械臂，其特征在于，所述第一传动机构包括第二步进电机、第二同步带、第二旋转齿轮以及第一连杆，所述第二旋转齿轮于所述第一臂架内侧可绕自身轴心转动安装于所述安装杆上，所述第一连杆固定安装于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄煌，张露露，
申请(专利权)人：安诺机器人深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44