一种骨架连接的三维机械关节、机械臂和控制方法技术

本发明专利技术涉及一种骨架连接的三维机械关节、机械臂和控制方法，三维机械关节包括第一可旋转结构和第二可旋转结构，第一可旋转结构包括第一关节外壳和第一关节骨架，第一关节骨架与第一关节外壳转动连接；第二可旋转结构包括第二关节外壳和第二关节骨架，第二关节骨架倾斜连接第一关节骨架；第一关节外壳包括第一圆柱部和第一骨架连接部，第一圆柱部倾斜连接第一骨架连接部；第二关节外壳包括第二圆柱部和第二骨架连接部，第二圆柱部倾斜连接第二骨架连接部，第一圆柱部转动连接第二圆柱部。与现有技术相比，本发明专利技术具有可进行三维空间转动、实现可编程转动控制、控制精确、结构稳定可靠、能自锁和结构紧凑等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种骨架连接的三维机械关节、机械臂和控制方法
本专利技术涉及机械臂领域，尤其是涉及一种骨架连接的三维机械关节、机械臂和控制方法。
技术介绍
随着以机器人为代表的工业机械逐渐精准化、灵活化、智能化发展，目前涌现出大量的通过机械臂实现的转动传动方案。但对这些转动传动方案的要求也越来越多，如今，能实现灵活、紧凑、精准、可主动控制、运动可编程、可三维转动、可自锁的转动传动方案变得极为重要，但是，可以同时实现以上要求的设计方案不易实现。中国专利CN201822040737.2公开了一种机械关节，该机械关节包括：基座；球头杆，球头杆包括相连接的球头和支杆，球头可转动地设置在基座上；麦克纳姆轮，麦克纳姆轮与球头相接触；驱动装置，驱动装置与基座相对固定地设置，驱动装置驱动连接麦克纳姆轮，以使麦克纳姆轮驱动球头绕球头的球心转动。该机器人包括该机械关节。该关节因设计限制，无法真正实现空间三维转动，同时该设计在外力矩施加在机械臂上时不能自锁，容易损坏传动结构。中国专利CN201920687886.X公开了一种通过控制球铰达到三维转动目的的设计，包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种骨架连接的三维机械关节，包括第一可旋转结构(1)和第二可旋转结构(2)，其特征在于，所述第一可旋转结构(1)包括第一关节外壳(12)和第一关节骨架(13)，所述第一关节骨架(13)位于所述第一关节外壳(12)的内部，并与所述第一关节外壳(12)转动连接；所述第二可旋转结构(2)包括第二关节外壳(22)和第二关节骨架(23)，所述第二关节骨架(23)位于所述第二关节外壳(22)内部，所述第二关节骨架(23)倾斜连接所述第一关节骨架(13)；/n所述第一关节外壳(12)包括第一圆柱部(121)和第一骨架连接部(122)，所述第一圆柱部(121)倾斜连接所述第一骨架连接部(122)；/n所述...

【技术特征摘要】
1.一种骨架连接的三维机械关节，包括第一可旋转结构(1)和第二可旋转结构(2)，其特征在于，所述第一可旋转结构(1)包括第一关节外壳(12)和第一关节骨架(13)，所述第一关节骨架(13)位于所述第一关节外壳(12)的内部，并与所述第一关节外壳(12)转动连接；所述第二可旋转结构(2)包括第二关节外壳(22)和第二关节骨架(23)，所述第二关节骨架(23)位于所述第二关节外壳(22)内部，所述第二关节骨架(23)倾斜连接所述第一关节骨架(13)；
所述第一关节外壳(12)包括第一圆柱部(121)和第一骨架连接部(122)，所述第一圆柱部(121)倾斜连接所述第一骨架连接部(122)；
所述第二关节外壳(22)包括第二圆柱部(221)和第二骨架连接部(222)，所述第二圆柱部(221)倾斜连接所述第二骨架连接部(222)，所述第一圆柱部(121)转动连接所述第二圆柱部(221)。


2.根据权利要求1所述的一种骨架连接的三维机械关节，其特征在于，所述第二圆柱部(221)通过滚动轴承或滑动轴承转动连接所述第一圆柱部(121)。


3.根据权利要求1所述的一种骨架连接的三维机械关节，其特征在于，所述第一圆柱部(121)形成有容纳所述第二圆柱部(221)的凹槽，所述第二圆柱部(221)位于所述凹槽内，并转动连接所述第一圆柱部(121)。


4.根据权利要求1所述的一种骨架连接的三维机械关节，其特征在于，所述第一关节外壳(12)连接有第一电机(11)，所述第一关节骨架(13)连接有第二电机(21)。


5.根据权利要求4所述的一种骨架连接的三维机械关节，其特征在于，所述第一关节外壳(12)连接有第一电机(11)具体为，所述第一关节外壳(12)依次连接有从动齿轮(15)、主动齿轮(14)和第一电机(11)，所述从动齿轮(15)套设在所述第一关节外壳(12)外侧，并与所述第一关节外壳(12)固定连接，所述主动齿轮(14)受所述第一电机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐鹏，陈禹，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31