一种多自由度机械臂制造技术

本发明专利技术公开了一种多自由度机械臂，包括支架、旋转台、夹爪竖直调整机构、移动臂、夹爪水平调整机构和电动夹爪，旋转台上安装支架；夹爪竖直调整机构包括第一减速电机和第一丝杠机构，第一丝杠机构包括第一丝杠及第一传动螺母，第一传动螺母与所述移动臂固定连接，第一传动螺母上设置有水平的导向轨；夹爪水平调整机构包括第二减速电机、第二丝杠机构和滑动杆，第二丝杠机构包括第二丝杠及第二传动螺母，第二丝杠通过轴承安装在第一传动螺母上，滑动杆的一端固定连接在第二传动螺母上，滑动杆的另一端安装所述电动夹爪，所述滑动杆滑动安装在所述导向轨上。本发明专利技术的电动夹爪可旋转、水平移动以及竖直移动，从而具有多个方向的自由度。的自由度。的自由度。

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度机械臂


[0001]本专利技术属于机器人领域，更具体地，涉及一种多自由度机械臂。

技术介绍

[0002]众所周知，机器人设备在帮助人类生产生活方面发挥着越来越多的作用，随着科技的发展，机器人的种类和所用于的行业也越来越多，在机械制造、冶金、电子、轻工等行业，很多都已经用机器人来代替人类的繁重劳动。
[0003]而机械臂是机器人上最为重要的组成部分，抓取、搬运、夹持等工作全部靠机械臂上的机械夹爪来完成，而多自由度的机械臂意味着机械臂的工作范围更广，适用性也更为广泛，因此，研发具有高自由度的机械臂成为重中之重。目前使用的机械臂自由度不多，一般只具有上下移动的自由度和旋转的自由度，不能满足精确定位的要求；或者自由度太多，譬如目前广泛使用的六轴机器人，其可以代替人完成更为复杂的工序，但是价格昂贵，而且出厂前编程和计算机模仿进程的时间消耗长，控制比较繁琐。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种多自由度机械臂，可结构简单、控制方便，可让电动夹爪旋转、水平移动以及竖直移动，而且电动夹爪自身也能运动来夹取和松开物品，使得电动夹爪具有多个的自由度。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种多自由度机械臂，其特征在于，包括支架、旋转台、夹爪竖直调整机构、移动臂、夹爪水平调整机构和电动夹爪，其中：
[0006]所述旋转台上安装所述支架，以用于带动所述支架绕竖直线旋转；
[0007]所述夹爪竖直调整机构包括第一减速电机和第一丝杠机构，所述第一减速电机安装在所述支架上，所述第一丝杠机构包括第一丝杠及穿装在所述第一丝杠上的第一传动螺母，所述第一丝杠竖直设置，所述第一减速电机的输出轴与所述第一丝杠的上端连接，所述第一丝杠的下端可转动安装在所述旋转台上，所述第一传动螺母与所述移动臂固定连接，所述第一传动螺母上设置有水平的导向轨；
[0008]所述夹爪水平调整机构包括第二减速电机、第二丝杠机构和滑动杆，所述第二减速电机安装在所述移动臂上，所述第二丝杠机构包括第二丝杠及穿装在所述第二丝杠上的第二传动螺母，所述第二丝杠水平设置并且通过轴承安装在所述第一传动螺母上，所述滑动杆的一端固定连接在所述第二传动螺母上，所述滑动杆的另一端安装所述电动夹爪，所述滑动杆滑动安装在所述导向轨上。
[0009]优选地，所述滑动杆有两根，相应地，所述导向轨也设置有两条；
[0010]对于每根所述滑动杆而言，其包括固定连接在一起的推杆和连杆，所述推杆固定连接在所述第二传动螺母上，所述连杆上安装所述电动夹爪。
[0011]优选地，所述滑动杆从所述第一传动螺母上的通孔处穿过所述第一传动螺母。
[0012]优选地，所述旋转台包括机壳、第三减速电机、蜗轮蜗杆机构、传动轴、承重台和旋
转圆盘，所述第三减速电机设置在机壳内，所述蜗轮蜗杆机构包括相互啮合的蜗杆和蜗轮，所述蜗杆连接所述第三减速电机，所述蜗轮的中心线竖直设置并且所述蜗轮与所述传动轴同轴连接，所述机壳的顶端设置所述承重台，所述旋转圆盘水平设置并且通过所述承重台承接，所述传动轴的上端穿过所述承重台后连接所述旋转圆盘，并且所述传动轴与所述承重台可转动连接，所述旋转圆盘上安装所述支架的下端和所述丝杠机构的丝杠的下端，以用于带动所述支架和所述丝杠机构转动。
[0013]优选地，所述传动轴与所述承重台间隙配合，所述承重台的顶端设置有环形凹槽A，所述环形凹槽A内安装有多颗滚珠A，所述旋转圆盘的底端在对应于所述环形凹槽A的位置设置有用于防止这些滚珠A掉落的环形凹槽B，所有的滚珠A全都伸入所述环形凹槽B内。
[0014]优选地，所述机壳上安装有保护盖；
[0015]所述旋转圆盘的顶端设置有环形凹槽C，所述环形凹槽C内安装有多颗滚珠B，所述保护盖的底端在对应于所述环形凹槽C的位置设置有用于防止这些滚珠B掉落的环形凹槽D，所有的滚珠B全都伸入所述环形凹槽D内。
[0016]优选地，所述移动臂远离丝杠的一端通过安装台安装所述电动夹爪，所述电动夹爪与所述安装台可拆卸连接。
[0017]优选地，还包括多根导杆，每根导杆均竖直设置在所述支架上，所述移动臂包括臂体和设置在臂体上的多个耳部，每个所述耳部分别活动穿装在一根所述导杆上。
[0018]优选地，所述导向轨与所述第一传动螺母一体成型。
[0019]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0020]1)本专利技术提供机械臂，移动臂和电动夹爪可以通过旋转台带动进行旋转，且可以通过第一减速电机和第一丝杠机构上下调整高度，通过第二减速电机和第二丝杠机构左右调整长度，而且电动夹爪自身也可以通过动作来夹取和松开物品，通过这些自由度的组合，电动夹爪可以适用于整体操作空间内物品的夹取和搬运。
[0021]2)本专利技术的移动臂的竖直移动和水平移动均是通过丝杠机构来带动，使得电动夹爪在工作时定位精确。
[0022]3)本专利技术的电动夹爪和移动臂通过安装块可拆卸安装，可以根据所夹取物品的不同而更换不同的机械夹爪，拆卸、更换十分便捷。
[0023]4)本专利技术的传动机构采用了丝杠机构的丝杠和传动螺母相互配合，能实现自锁功能，使得移动臂可得到自锁，可以保护减速电机，增加了机械臂整体结构的使用寿命。
[0024]4)本专利技术的多个自由度之间单独控制，既能单独开启又能随意组合，为机械臂的运动提供了多样性。
[0025]5)本专利技术的移动臂的传动螺母与两个耳部之间呈三角形，使移动臂和电动夹爪在运动过程中更加稳定。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的外部结构示意图；
[0027]图2为本专利技术的移动臂和支架后的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术的剖面图；
[0029]图4为本专利技术中驱动器的爆炸图。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0031]参照图1～图4，一种多自由度机械臂，包括支架13、旋转台、夹爪竖直调整机构、移动臂、夹爪水平调整机构和电动夹爪42，所述移动臂包括电机安装架24和安装盖板23，电机安装架24和安装盖板23固定连接，其中：
[0032]所述旋转台上安装所述支架13，以用于带动所述支架13绕竖直线旋转；旋转台可以采用现有的结构，只要能带动支架13进行360
°
旋转即可。
[0033]所述夹爪竖直调整机构包括第一减速电机和第一丝杠机构，所述第一减速电机安装在所述支架13上，所述第一丝杠机构包括第一丝杠15及穿装在所述第一丝杠15上的第一传动螺母16，所述第一丝杠15竖直设置，所述第一减速电机的输出轴与所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多自由度机械臂，其特征在于，包括支架、旋转台、夹爪竖直调整机构、移动臂、夹爪水平调整机构和电动夹爪，其中：所述旋转台上安装所述支架，以用于带动所述支架绕竖直线旋转；所述夹爪竖直调整机构包括第一减速电机和第一丝杠机构，所述第一减速电机安装在所述支架上，所述第一丝杠机构包括第一丝杠及穿装在所述第一丝杠上的第一传动螺母，所述第一丝杠竖直设置，所述第一减速电机的输出轴与所述第一丝杠的上端连接，所述第一丝杠的下端可转动安装在所述旋转台上，所述第一传动螺母与所述移动臂固定连接，所述第一传动螺母上设置有水平的导向轨；所述夹爪水平调整机构包括第二减速电机、第二丝杠机构和滑动杆，所述第二减速电机安装在所述移动臂上，所述第二丝杠机构包括第二丝杠及穿装在所述第二丝杠上的第二传动螺母，所述第二丝杠水平设置并且通过轴承安装在所述第一传动螺母上，所述滑动杆的一端固定连接在所述第二传动螺母上，所述滑动杆的另一端安装所述电动夹爪，所述滑动杆滑动安装在所述导向轨上。2.根据权利要求1所述的一种多自由度机械臂，其特征在于，所述滑动杆有两根，相应地，所述导向轨也设置有两条；对于每根所述滑动杆而言，其包括固定连接在一起的推杆和连杆，所述推杆固定连接在所述第二传动螺母上，所述连杆上安装所述电动夹爪。3.根据权利要求1所述的一种多自由度机械臂，其特征在于，所述滑动杆从所述第一传动螺母上的通孔处穿过所述第一传动螺母。4.根据权利要求1所述的一种多自由度机械臂，其特征在于，所述旋转台包括机壳、第三减速电机、蜗轮蜗杆机构、传动轴、承重台和旋转圆盘，所述第三减速电机设置在机壳内，所述蜗轮蜗杆机构包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贝妮，翁孟坤，陈方圆，
申请(专利权)人：深圳市万至达电机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：