机械肩关节结构及机械臂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种机械肩关节结构及机械臂，属于机械手技术领域。其中，机械肩关节结构包括基座组件、连接头、活动臂、驱动器、绕线轮以及牵引绳。活动臂通过连接头活动连接于基座组件。牵引绳包括第一牵引段、绕设段和第二牵引段，绕设段绕设于绕线轮上，第一牵引段和第二牵引段分别经两侧连接至活动臂。驱动器驱动绕线轮进行正转或反转时，活动臂基于第一牵引段或第二牵引段的牵引作用而相对基座组件摆动。相比于两个驱动装置分别通过两根牵引绳带动活动臂摆动的方案，本实用新型专利技术降低了结构复杂度。构复杂度。构复杂度。

【技术实现步骤摘要】
机械肩关节结构及机械臂


[0001]本技术属于机械手
，特别是涉及一种机械肩关节结构及机械臂。

技术介绍

[0002]机械手臂是具有模仿人类手臂功能并可完成各种作业的自动控制设备，这种机器人系统由多关节连接并且允许在平面或三维空间进行运动。
[0003]机械关节结构通常包括两个连杆、一对牵引绳以及一对驱动装置。驱动装置通过牵引绳带动其中一个连杆相对另一个连杆在两个极限位置间转动。
[0004]一对牵引绳由不同的驱动装置驱动，增加了机械关节结构的结构复杂度。

技术实现思路

[0005]本技术主要解决的技术问题是提供一种机械肩关节结构及机械臂，可以降低结构复杂度。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种机械肩关节结构，包括：
[0007]基座组件；
[0008]连接头，连接头包括枢接的第一连接部和第二连接部，第一连接部固定连接于基座组件；
[0009]活动臂，活动臂固定连接于第二连接部；
[0010]驱动器，驱动器通过基座组件固定设置；
[0011]绕线轮，绕线轮通过驱动器驱动以进行正转或反转；
[0012]牵引绳，牵引绳包括第一牵引段、绕设段和第二牵引段，绕设段绕设于绕线轮上，第一牵引段和第二牵引段分别经两侧连接至活动臂；
[0013]其中，驱动器驱动绕线轮进行正转或反转时，活动臂基于第一牵引段或第二牵引段的牵引作用而相对基座组件摆动。
[0014]进一步地，连接头包括第三连接部，第三连接部分别与第一连接部和第二连接部枢接，且枢接轴相垂直，以使得活动臂能够在多个方向相对基座组件的中轴线摆动；
[0015]驱动器、绕线轮以及牵引绳组合形成驱动组件，驱动组件设置有至少两个，至少两个驱动组件分别用于在不同的参考平面内驱动活动臂摆动。
[0016]进一步地，驱动组件设置有两个，两个驱动组件分别用于在相互垂直的第一参考平面、第二参考平面内驱动活动臂摆动，第一参考平面和第二参考平面关于第三参考平面镜像设置，且第三参考平面竖直设置。
[0017]进一步地，基座组件包括：
[0018]基座，第一连接部固设于基座一侧，驱动器通过基座固定设置；
[0019]支撑部，支撑部固设于基座朝向第一连接部的一侧，并与第一连接部间隔设置，第一牵引段或第二牵引段绕设于支撑部的背离基座的一端，且可相对支撑部的背离基座的一
端运动。
[0020]进一步地，支撑部的背离基座的一端至活动臂的转动中心的距离为第一距离，第一牵引段或第二牵引段与活动臂连接点至活动臂的转动中心的距离为第二距离，第一距离和第二距离相等。
[0021]进一步地，支撑部的背离基座的一端用于在活动臂转动到预定位置处时与活动臂相抵触，以限制活动臂继续转动。
[0022]进一步地，支撑部的数量为至少一对，一对支撑部设置于第一连接部的两侧，并与第一牵引段和第二牵引段一一对应。
[0023]进一步地，基座组件包括：
[0024]第一滚轮，第一滚轮绕其自身轴线可转动地设置于支撑部的背离基座的一端，第一牵引段或第二牵引段绕设于第一滚轮上。
[0025]进一步地，驱动器固定设置于基座的另一侧，
[0026]基座组件包括：
[0027]第二滚轮，第二滚轮绕其自身轴线可转动地设置于基座的边缘，第一牵引段或第二牵引段绕设于第二滚轮上。
[0028]为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种机械臂，包括：依次连接的机械肩关节结构、机械肘关节结构以及机械手，其中，机械肩关节结构为上述的机械肩关节结构。
[0029]本技术的有益效果是：
[0030]区别于现有技术的情况，本技术中，驱动组件包括电机、绕线轮以及牵引绳。绕线轮在电机驱动下能够正、反转。牵引绳包括第一牵引段、绕设段和第二牵引段，绕设段绕设于绕线轮上，第一牵引段和第二牵引段分别经两侧连接至活动臂。通过控制绕线轮正、反转，即可控制活动臂摆动，相比于两个驱动装置分别通过两根牵引绳带动活动臂摆动的方案，降低了结构复杂度。
附图说明
[0031]图1是本申请机械臂一实施方式的三维结构示意图；
[0032]图2是图1机械臂中机械手的三维结构示意图；
[0033]图3是图2机械手的三维分解图；
[0034]图4是图2中手指驱动组件和手掌组件的三维结构示意图；
[0035]图5是图2中手指组件和手指驱动组件的三维结构示意图；
[0036]图6是图5手指组件中指节的三维结构示意图；
[0037]图7是图2机械手的剖视图；
[0038]图8是图2机械手中手指组件由伸直状态切换至弯曲状态的示意图；
[0039]图9是图1机械臂中机械肘关节结构的三维结构示意图；
[0040]图10是图9机械肘关节结构中第二连杆转动过程中的结构示意图。
[0041]图11是图9机械肘关节结构中第二连杆位于第一极限位置的结构示意图；
[0042]图12是图9机械肘关节结构中第二连杆位于第二极限位置的结构示意图
[0043]图13是图1机械臂中机械肩关节结构的三维结构示意图；
[0044]图14是图13机械肩关节结构的三维分解图；
[0045]图15是图13机械肩关节结构的剖视图；
[0046]图16是图13机械肩关节结构中活动臂处于第三极限位置示意图；
[0047]图17是图13机械肩关节结构中活动臂处于第四极限位置示意图。
具体实施方式
[0048]图1是本申请机械臂1000的三维结构示意图。如图1所示，机械臂1000包括依次连接的机械肩关节结构300、机械肘关节结构200以及机械手100。
[0049]机械肩关节结构300包括基座组件301和活动臂302。基座组件301固定设置，例如固定于工作台面或机器人主体。活动臂302可相对基座组件301的中轴线在多个方向摆动。机械肘关节结构200包括第一连杆组件204、第二连杆205、安装座214以及电机216。安装座214固设于活动臂302的末端。第一连杆组件204可转动地设置于安装座214上。电机216能够带动第一连杆组件204旋转。第二连杆205枢接于第一连杆组件204，可相对第一连杆组件204摆动。机械手100包括手指组件102、手指组件103、手掌组件101、安装座108以及电机109。安装座108固设于第二连杆205的末端。手掌组件101可转动地设置于安装座108上。电机109可以带动手掌组件101旋转。手指组件102、手指组件103能够相对手掌组件101弯曲或伸直。
[0050]本申请机械臂1000的机械肩关节结构300、机械肘关节结构200以及机械手100分别模拟人的肩关节、肘关节以及手，使其具有类似人手臂的功能。下面依次具体描述机械手100、机械肘关节结构200以及机械肩关节结构30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械肩关节结构，其特征在于，包括：基座组件；连接头，所述连接头包括枢接的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部固定连接于所述基座组件；活动臂，所述活动臂固定连接于所述第二连接部；驱动器，所述驱动器通过所述基座组件固定设置；绕线轮，所述绕线轮通过所述驱动器驱动以进行正转或反转；牵引绳，所述牵引绳包括第一牵引段、绕设段和第二牵引段，所述绕设段绕设于所述绕线轮上，所述第一牵引段和所述第二牵引段分别经两侧连接至所述活动臂；其中，所述驱动器驱动所述绕线轮进行正转或反转时，所述活动臂基于所述第一牵引段或所述第二牵引段的牵引作用而相对所述基座组件摆动。2.根据权利要求1所述的机械肩关节结构，其特征在于，所述连接头包括第三连接部，所述第三连接部分别与所述第一连接部和所述第二连接部枢接，且枢接轴相垂直，以使得所述活动臂能够在多个方向相对所述基座组件的中轴线摆动；所述驱动器、所述绕线轮以及所述牵引绳组合形成驱动组件，所述驱动组件设置有至少两个，至少两个所述驱动组件分别用于在不同的参考平面内驱动所述活动臂摆动。3.根据权利要求2所述的机械肩关节结构，其特征在于，所述驱动组件设置有两个，两个所述驱动组件分别用于在相互垂直的第一参考平面、第二参考平面内驱动所述活动臂摆动，所述第一参考平面和所述第二参考平面关于第三参考平面镜像设置，且所述第三参考平面竖直设置。4.根据权利要求1所述的机械肩关节结构，其特征在于，所述基座组件包括：基座，所述第一连接部固设于所述基座一侧，所述驱动器通过所述基座固定设置；支撑部，所述支撑部固设于所述基座朝向所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕马仟，
申请(专利权)人：吕马仟，
类型：新型
国别省市：