一种机械臂结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种机械臂结构，涉及假肢关节传动技术领域。包括旋转轴关节组件、下臂轴关节组件、上臂轴关节组件、球腕关节组件、抓取机械手组件，所述旋转轴关节组件通过舵机以及转动轴与所述下臂轴关节组件传动连接，所述下臂轴关节组件通过舵机以及下臂关节连杆与所述上臂轴关节组件传动连接，所述上臂轴关节组件通过舵机以及小臂关节连杆与所述球腕关节组件传动连接，所述球腕关节组件通过舵机架与所述抓取机械手组件可拆卸固定连接，所述抓取机械手组件利用丝杠电机可进行夹持。本实用新型专利技术采用拟人化的结构设计，各关节的活动通过舵机来控制运行状态、方位角度等，使得控制更加精准、对物品的抓取或投放更加顺畅。对物品的抓取或投放更加顺畅。对物品的抓取或投放更加顺畅。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂结构


[0001]本技术涉及假肢关节传动
，尤其涉及一种机械臂结构。

技术介绍

[0002]随着工业技术的发展，工业机器人广泛参与到工业生产的各个环节中。机械抓取是工业机器人完成产品的拿取或投放的主要操作任务，而在机械抓取的过程中，拿取或投放这一系列动作是通过各个机械关节的活动来实现的。但目前的机械臂组件结构复杂，并且无法进行多方向、多角度的抓取，无法实现如同人的上肢般活动自如。

技术实现思路

[0003]针对上述机械臂结构无法进行多方向、多角度的灵活抓取操作，本技术提供了一种机械臂结构。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：
[0005]一种机械臂结构，包括旋转轴关节组件、下臂轴关节组件、上臂轴关节组件、球腕关节组件、抓取机械手组件，所述旋转轴关节组件通过舵机以及转动轴与所述下臂轴关节组件传动连接，所述下臂轴关节组件通过舵机以及下臂关节连杆与所述上臂轴关节组件传动连接，所述上臂轴关节组件通过舵机以及小臂关节连杆与所述球腕关节组件传动连接，所述球腕关节组件通过舵机架与所述抓取机械手组件可拆卸固定连接，所述抓取机械手组件利用丝杠电机进行夹持或投放。
[0006]进一步地，所述旋转轴关节组件包括第一舵机、安装基座、第一联轴器以及水平转动轴，所述第一舵机的外壳与所述安装基座可拆卸固定连接，所述第一舵机的舵盘通过所述第一联轴器与所述水平转动轴的一端传动连接，所述水平转动轴的另一端与所述下臂轴关节组件可拆卸固定连接，所述第一舵机可带动所述下臂轴关节组件转动。
[0007]进一步地，所述下臂轴关节组件包括下臂轴U型架、横轴、下臂关节连杆以及第六舵机，所述水平转动轴与所述下臂轴U型架的顶壁可拆卸固定连接，可带动所述下臂轴U型架转动，所述横轴位于所述下臂轴U型架内，两端分别与所述下臂轴U型架转动连接，所述横轴上设置有轴架，所述下臂关节连杆与所述轴架可拆卸固定连接，所述第六舵机位于回型架内，并通过所述回型架与所述下臂轴U型架的侧壁可拆卸固定连接，所述第六舵机的舵盘通过第三联轴器与所述横轴传动连接,带动所述下臂关节连杆转动。
[0008]进一步地，所述上臂轴关节组件包括第二舵机、第三舵机、第二舵机架、上臂轴U型架以及小臂关节连杆，所述第二舵机架与所述下臂关节连杆可拆卸固定连接，所述第二舵机设置在所述第二舵机架内，所述第二舵机的舵盘与所述上臂轴U型架的侧壁可拆卸固定连接，所述第二舵机带动所述上臂轴U型架转动，所述第三舵机的外壳与所述上臂轴U型架的顶壁可拆卸固定连接，所述第三舵机的舵盘连接有第二联轴器，所述小臂关节连杆的一端套接在所述第二联轴器上。
[0009]进一步地，所述球腕关节组件包括第四舵机、第五舵机、第四舵机架以及第五舵机
架，所述第四舵机设置在所述第四舵机架内，所述第四舵机架的一侧与所述第二联轴器可拆卸固定连接，所述第五舵机设置在所述第五舵机架内，所述第四舵机通过轴连接块与所述第五舵机连接。
[0010]进一步地，所述第四舵机架外固定有呈Z字型的第一上挡板以及呈Z字型的第二上挡板，所述第一上挡板与第二上挡板连接有第三上挡板以及第四上挡板，第一上挡板、第二上挡板、第三上挡板以及第四上挡板形成第一容纳腔，所述第四舵机的传动轴连接有第一带轮，所述第一带轮通过第一同步带连接有第二带轮，所述第二带轮设置在所述第一容纳腔内，所述第二带轮具有第一传动轴。所述第五舵机架外固定有呈Z字型的第一下挡板以及呈Z字型的第二下挡板，所述第一下挡板与第二下挡板连接有第三下挡板以及第四下挡板，第一下挡板、第二下挡板、第三下挡板以及第四下挡板形成第二容纳腔，所述第五舵机的传动轴连接有第三带轮，所述第三带轮通过第二同步带连接有第四带轮，所述第四带轮设置在所述第二容纳腔内，所述第四带轮具有第二传动轴。所述第一传动轴通过所述轴连接块与所述第二传动轴连接。
[0011]进一步地，所述抓取机械手组件包括丝杠电机、外框、第一抓取部、第二抓取部、连接杆以及连杆杆组，所述外框的一侧与所述第五舵机架可拆卸固定连接，所述丝杠电机固定在所述外框内，所述丝杠电机的丝杠朝向所述外框的另一侧，所述丝杠电机的丝杠上相适配连接有连接板，所述连接板可相对于所述丝杠移动。所述第一抓取部通过第一连接轴与所述外框的上侧铰接，所述连接杆的一端通过第二连接轴与所述连接板铰接，另一端通过第三连接轴与所述第一抓取部的内侧铰接。所述第二抓取部通过第四连接轴与所述外框的下侧铰接，所述连杆杆组的一端通过第五连接轴与所述连接板铰接，另一端通过第六连接轴与所述第二抓取部的内侧铰接。
[0012]本技术的有益效果是：本技术采用拟人化的结构设计，各关节的活动通过舵机来控制运行状态、方位角度等，使得控制更加精准，实现如同人的上肢般活动自如，以便更好的夹持或投放物品。旋转轴关节组件可带动所述上臂轴关节组件进行360
°
转动，下臂轴关节组件可带动所述关节连杆进行180
°
转动，来近似模拟人体肩关节的活动状态；上臂轴关节组件可带动球腕关节组件机械进行360
°
转动，来近似模拟人体肘关节的活动状态；球腕关节组件间可进行100
°
转动，来近似模拟人体腕关节的活动状态；并通过若干舵机实现多方向、多角度的准确夹持或投放操作。
附图说明
[0013]图1所示为本技术一种实施方式的结构原理示意图。
[0014]图2所示为图1的一侧视图。
[0015]图3所示为旋转轴关节组件以及下臂轴关节组件的结构示意图。
[0016]图4所示为图3的一侧视图。
[0017]图5所示为球腕关节组件的结构示意图。
[0018]图6所示为图5的一侧视图。
[0019]图7所示为抓取机械手组件。
[0020]附图标记说明：1、旋转轴关节组件；2、下臂轴关节组件；3、上臂轴关节组件；4、球腕关节组件；5、抓取机械手组件；6、下臂关节连杆；7、第一舵机；8、第二舵机；9、第三舵机；
10、第四舵机；11、第五舵机；12、丝杠电机；13、安装基座；14、第一抓取部；15、第二抓取部；16、第四舵机架；17、第一上挡板；18、第二上挡板；19、第一下挡板；20、第二下挡板；21、第一带轮；22、第二带轮；23、第一同步带；24、第四带轮；25、第三带轮；26、第二同步带；27、第三下挡板；28、第五舵机架；29、轴连接块；30、第三上挡板；31、水平转动轴；32、第一联轴器；33、回型架；34、轴架；35、横轴；36、小臂关节连杆；37、第二联轴器；38、连杆杆组；39、连接杆；40、外框；41、第四上挡板；42、下臂轴U型架；43、第三联轴器；44、第六舵机；45、第二舵机架；46、上臂轴U型架；47、第一传动轴；48、第二传动轴；49、第一连接轴；50、第二连接轴；51、第五连接轴；52、第六连接轴；53、第四连接轴；54、第三连接轴；55、第四下挡板；56、连接板。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂结构，其特征在于：包括旋转轴关节组件(1)、下臂轴关节组件(2)、上臂轴关节组件(3)、球腕关节组件(4)、抓取机械手组件(5)，所述旋转轴关节组件(1)通过舵机以及转动轴与所述下臂轴关节组件(2)传动连接，所述下臂轴关节组件(2)通过舵机以及下臂关节连杆(6)与所述上臂轴关节组件(3)传动连接，所述上臂轴关节组件(3)通过舵机以及小臂关节连杆(36)与所述球腕关节组件(4)传动连接，所述球腕关节组件(4)通过舵机架与所述抓取机械手组件(5)可拆卸固定连接，所述抓取机械手组件(5)利用丝杠电机(12)进行夹持或投放。2.根据权利要求1所述的一种机械臂结构，其特征在于：所述旋转轴关节组件(1)包括第一舵机(7)、安装基座(13)、第一联轴器(32)以及水平转动轴，所述第一舵机(7)的外壳与所述安装基座(13)可拆卸固定连接，所述第一舵机(7)的舵盘通过所述第一联轴器(32)与所述水平转动轴的一端传动连接，所述水平转动轴的另一端与所述下臂轴关节组件(2)可拆卸固定连接，所述第一舵机(7)可带动所述下臂轴关节组件(2)转动。3.根据权利要求2所述的一种机械臂结构，其特征在于：所述下臂轴关节组件(2)包括下臂轴U型架(42)、横轴(35)、下臂关节连杆(6)以及第六舵机(44)，所述水平转动轴(31)与所述下臂轴U型架(42)的顶壁可拆卸固定连接，可带动所述下臂轴U型架(42)转动，所述横轴(35)位于所述下臂轴U型架(42)内，两端分别与所述下臂轴U型架(42)转动连接，所述横轴(35)上设置有轴架(34)，所述下臂关节连杆(6)与所述轴架(34)可拆卸固定连接，所述第六舵机(44)位于回型架(33)内，并通过所述回型架(33)与所述下臂轴U型架(42)的侧壁可拆卸固定连接，所述第六舵机(44)的舵盘通过第三联轴器(43)与所述横轴(35)传动连接,带动所述下臂关节连杆(6)转动。4.根据权利要求3所述的一种机械臂结构，其特征在于：所述上臂轴关节组件(3)包括第二舵机(8)、第三舵机(9)、第二舵机架(45)、上臂轴U型架(46)以及小臂关节连杆(36)，所述第二舵机架(45)与所述下臂关节连杆(6)可拆卸固定连接，所述第二舵机(8)设置在所述第二舵机架(45)内，所述第二舵机(8)的舵盘与所述上臂轴U型架(46)的侧壁可拆卸固定连接，所述第二舵机(8)带动所述上臂轴U型架(46)转动，所述第三舵机(9)的外壳与所述上臂轴U型架(46)的顶壁可拆卸固定连接，所述第三舵机(9)的舵盘连接有第二联轴器(37)，所述小臂关节连杆(36)的一端套接在所述第二联轴器(37)上。5.根据权利要求4所述的一种机械臂结构，其特征在于：所述球腕关节组件(4)包括第四舵机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丙讯，张成林，杨森，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：