一种伸展机构及高真空机械臂制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种伸展机构及高真空机械臂，所述伸展机构应用于高真空机械臂中，用于分别连接机械手及驱动机构，所述伸展机构包括：多个活动臂，所述多个活动臂呈一字型排列，并相互依次活动式套接，其中位于最内侧的活动臂与所述驱动机构、机械手相连；第一滑动组件，包括分别配合设于相互套接的两个所述活动臂上的第一滑动件和第二滑动件，所述第一滑动件与第二滑动件相互配合，以减少所述活动臂沿其长度方向滑动时的阻力。本发明专利技术的伸展机构能够在高真空环境下使用，且滑动阻力较小，增加伸展范围。增加伸展范围。增加伸展范围。

【技术实现步骤摘要】
一种伸展机构及高真空机械臂


[0001]本专利技术实施例涉及机械臂领域，特别涉及一种伸展机构及高真空机械臂。

技术介绍

[0002]机械手是一种能模仿人手和手臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。其特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。
[0003]机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
[0004]在真正应用机械手的过程中，机械手会结合机械臂进行配合作业。机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。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。由于机械臂是一个复杂系统，存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务，需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿。
[0005]目前，有些作业需求是需要机械臂在高真空环境下进行的，但是高真空环境下由于无法使用润滑油等润滑用的材料，因此常会使机械臂无法按需伸展至目标位置，且伸展过程不够顺畅，易于出现卡顿现象。同时还会引起机械臂中的驱动器件运行时产生较大误差，降低机械臂的性能及用户的使用体验。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种伸展机构及高真空机械臂，所述伸展机构能够在高真空环境下使用，且滑动阻力较小，增加伸展范围。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种伸展机构，应用于高真空机械臂中，用于分别连接机械手及驱动机构，所述伸展机构包括：
[0008]多个活动臂，所述多个活动臂呈一字型排列，并相互依次活动式套接，其中位于最内侧的活动臂与所述驱动机构、机械手相连；
[0009]第一滑动组件，包括分别配合设于相互套接的两个所述活动臂上的第一滑动件和第二滑动件，所述第一滑动件与第二滑动件相互配合，以减少所述活动臂沿其长度方向滑动时的阻力。
[0010]作为一可选实施例，所述第一滑动件包括分别对应设置在两个相互调节的所述活动臂上的条形滑槽，两个所述滑槽配合插接并能够相对滑动，位于内侧的所述活动臂上设置的滑槽的长度小于位于外侧的所述活动臂上的滑槽的长度，所述第二滑动件位于两个滑槽配合插接所形成的四周封闭的第一腔室内。
[0011]作为一可选实施例，所述第二滑动件包括多个第一滚珠。
[0012]作为一可选实施例，所述活动臂呈管状。
[0013]本专利技术另一实施例同时提供一种高真空机械臂，包括驱动机构、机械手，以及分别与所述驱动机构及机械手相连的如上述任一项所述的伸展机构。
[0014]作为一可选实施例，还包括转动机构，所述转动机构与所述伸展机构相连，以用于带动所述伸展机构转动,所述转动机构包括轴座、转动设于所述轴座上的转轴及与所述转轴相连的电机，所述转轴与所述轴座间设有用于减少转动摩擦的第二滑动组件。
[0015]作为一可选实施例，所述第二滑动组件包括分别设置在所述转轴及轴座上并对应插接的弧形滑轨，所述转轴上的弧形滑轨的长度短于所述轴座上的弧形滑轨，所述第二滑动组件还包括多个第二滚珠，所述多个第二滚珠设置在两个所述弧形滑轨配合插接所形成的四周封闭的第二腔室内。
[0016]作为一可选实施例，还包括定位组件及控制部件，所述定位组件包括多个具有不同功能的传感器，所述多个传感器分别设置在所述伸展机构及转动机构上，以用于感测所述伸展机构的移动距离、移动位置，以及感测所述转轴的转动角度、当前角度位置；
[0017]所述控制部件与所述多个传感器、驱动机构及电机相连，以基于所述多个传感器的感测数据而控制所述驱动机构及电机运行。
[0018]作为一可选实施例，所述控制部件还用于定时生成用于控制所述驱动机构驱动所述伸展机构伸展至目标位置的第一信号、通过所述传感器获得所述伸展机构在所述驱动机构基于所述第一信号的驱动下的实际伸展位置，以及基于所述实际伸展位置、目标位置的位置差而校准所述驱动机构。
[0019]作为一可选实施例，所述控制部件还用于定时生成用于控制所述电机驱动所述转轴转动至目标角度位置的第二信号、通过所述传感器获得所述转轴在所述电机基于第二信号的驱动下的实际角度位置，以及基于所述实际角度位置、目标角度位置的位置差而校准所述电机。
[0020]基于上述实施例的公开可以获知，本专利技术实施例具备的有益效果包括伸展机构整体结构简单，易于制备，通过设置第一滑动组件便可使相互依次套接的活动臂能够减少滑动摩擦，使在高真空环境下，无润滑油的情况下依然可以顺畅地相互滑动，提升伸展机构的伸展范围，使其支持更长距离的伸展，进而满足高真空机械臂的不同作业需求。
[0021]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0022]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0023]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0024]图1为本专利技术实施例中的伸展机构的结构示意图。
[0025]图2为本专利技术实施例中的伸展机构的部分结构示意图。
[0026]图3为本专利技术实施例中的高真空机械臂的结构示意图。
[0027]附图标记：
[0028]1‑
活动臂；2
‑
驱动机构；3
‑
第一滑动件；4
‑
第二滑动件；5
‑
传感器；6
‑
转轴；7
‑
轴座；
8
‑
机械手
具体实施方式
[0029]下面，结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细的描述，但不作为本专利技术的限定。
[0030]应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，下述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
[0031]包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
[0032]通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本专利技术的这些和其它特性将会变得显而易见。
[0033]还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本专利技术进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本专利技术的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
[0034]当结合附图时，鉴于以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伸展机构，应用于高真空机械臂中，用于分别连接机械手及驱动机构，其特征在于，所述伸展机构包括：多个活动臂，所述多个活动臂呈一字型排列，并相互依次活动式套接，其中位于最内侧的活动臂与所述驱动机构、机械手相连；第一滑动组件，包括分别配合设于相互套接的两个所述活动臂上的第一滑动件和第二滑动件，所述第一滑动件与第二滑动件相互配合，以减少所述活动臂沿其长度方向滑动时的阻力。2.根据权利要求1所述的伸展机构，其特征在于，所述第一滑动件包括分别对应设置在两个相互调节的所述活动臂上的条形滑槽，两个所述滑槽配合插接并能够相对滑动，位于内侧的所述活动臂上设置的滑槽的长度小于位于外侧的所述活动臂上的滑槽的长度，所述第二滑动件位于两个滑槽配合插接所形成的四周封闭的第一腔室内。3.根据权利要求2所述的伸展机构，其特征在于，所述第二滑动件包括多个第一滚珠。4.根据权利要求3所述的伸展机构，其特征在于，所述活动臂呈管状。5.一种高真空机械臂，其特征在于，包括驱动机构、机械手，以及分别与所述驱动机构及机械手相连的如权利要求1
‑
4中任一项所述的伸展机构。6.根据权利要求5所述的高真空机械臂，其特征在于，还包括转动机构，所述转动机构与所述伸展机构相连，以用于带动所述伸展机构转动,所述转动机构包括轴座、转动设于所述轴座上的转轴及与所述转轴相连的电机，所述转轴与所述轴座间设有用于减少转动摩擦的第二滑动组...

【专利技术属性】
技术研发人员：金名亮，卢涵，水玲玲，
申请(专利权)人：肇庆市华师大光电产业研究院，
类型：发明
国别省市：