一种电机中置式多级同步伸缩机械臂制造技术

本发明专利技术涉及农业机械臂领域。目的是提供一种电机中置式多级同步伸缩机械臂，该机械臂应具有工作效率高、采摘效果好的特点。技术方案是一种电机中置式多级同步伸缩机械臂，其特征在于：该机械臂包括底座、设置在底座上的手臂、仰俯电机、伸缩电机、传递仰俯电机动力驱动手臂绕水平轴线摆动的仰俯传动机构、传递伸缩电机动力驱动手臂伸出或收回的伸缩传动机构；所述手臂包括可绕水平轴线摆动地定位底座上的主手臂、可滑动地定位在主手臂上的一级伸缩臂、可滑动地定位在一级伸缩臂上的二级伸缩臂。臂。臂。

【技术实现步骤摘要】
一种电机中置式多级同步伸缩机械臂


[0001]本专利技术涉及农业机械臂领域，具体是涉及一种用于果实采摘的电机中置式多级同步伸缩机械臂。

技术介绍

[0002]现阶段在果园中所使用的采摘机械臂大多为工业用6自由度机器人，其采摘速度和采摘范围受到的限制都非常大，而且果园中水果的生长环境较为复杂，枝干和树叶的遮挡都较为严重，因此6自由度机器人在多自由度采摘过程中往往会因机械臂关节受到限制而无法实现采摘动作，如果对其采摘的路径再进行规划则会进一步缩小机械臂的移动范围。同时，现有机器人的机械臂体积较大，采摘过程中也非常容易伤到果实或者枝干。因此，为了提高机器人的采摘速度和采摘的成功率，并且增大其可采摘的范围，减少枝干对采摘的影响，需要为机器人配备一种小型且能够快速伸缩的机械臂。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服上述
技术介绍
中的不足，提供一种电机中置式多级同步伸缩机械臂，该机械臂应具有工作效率高、采摘效果好的特点。
[0004]本专利技术的技术方案是：
[0005]一种电机中置式多级同步伸缩机械臂，其特征在于：该机械臂包括底座、设置在底座上的手臂、仰俯电机、伸缩电机、传递仰俯电机动力驱动手臂绕水平轴线摆动的仰俯传动机构、传递伸缩电机动力驱动手臂伸出或收回的伸缩传动机构；所述手臂包括可绕水平轴线摆动地定位底座上的主手臂、可滑动地定位在主手臂上的一级伸缩臂、可滑动地定位在一级伸缩臂上的二级伸缩臂。
[0006]所述仰俯电机与底座固定；所述伸缩电机与主手臂固定；所述伸缩传动机构包括在伸缩电机与一级伸缩臂之间传递动力的一级传动组件以及在一级伸缩臂与二级伸缩臂之间传递动力的二级传动组件。
[0007]所述仰俯传动机构包括与仰俯电机转轴固定的仰俯主动带轮、与主手臂转轴固定的仰俯被动带轮、连接仰俯主动带轮与仰俯被动带轮的仰俯传动带。
[0008]所述一级传动组件包括与伸缩电机转轴固定的一级主动带轮、可转动地定位在主手臂上的一级被动带轮、连接一级主动带轮与一级被动带轮并与一级伸缩臂固定的一级传动带。
[0009]所述二级传动组件包括可转动地定位在一级伸缩臂两侧的两个惰轮以及分别与两个惰轮配合的两条二级传动带；所述二级传动带的一端与主手臂固定并且另一端绕过惰轮后与二级伸缩臂固定，并且两条二级传动带前后反向布置，用于分别驱动二级伸缩臂伸出或收回。
[0010]所述底座中设有两个仰俯电机，每个仰俯电机各通过一个仰俯传动机构驱动手臂上下摆动。
[0011]所述一级伸缩臂的滑动方向与二级伸缩臂的滑动方向互相平行；所述主手臂的转动轴线与一级伸缩臂的滑动方向互相垂直。
[0012]所述伸缩电机通过伸缩电机连接板与主手臂固定；所述伸缩电机设置在主手臂转轴的上方；所述一级被动带轮通过带轮连接板可转动地定位在主手臂上。
[0013]所述惰轮分别可转动地定位在一级伸缩臂两侧的一级伸缩臂侧板上，其中一个惰轮布置在一级伸缩臂的前端，另一个惰轮布置一级伸缩臂的后端。
[0014]所述主手臂上设有一级导轨，一级伸缩臂通过一级滑块可滑动地定位在主臂上；所述一级伸缩臂上设有二级导轨，二级伸缩臂通过二级滑块可滑动地定位在一级伸缩臂上。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术采用两级同步带(一级传动组件与二级传动组件)来驱动手臂进行伸缩运动，不仅可以提高手臂的伸缩精度，而且可以增加手臂的伸缩长度和速度，使得手臂在相同时间内的伸缩长度提高了1倍，有助于提高采摘效率，还能缩小手臂的体积，避免手臂运动时伤到果实或者枝干；本专利技术采用电机中置的布置方式，仰俯电机设置在底座内部，伸缩电机设置在底座上方，仰俯电机与伸缩电机均靠近整个装置的重心，减少了手臂工作时重心变化，提高了运动效率和精度；本专利技术可驱动手臂进行仰俯运动以及伸缩运动，使得手臂可以在较大的范围内进行采摘动作，还可以在底座下方增加电机实现手臂的左右旋转运动，进一步扩展手臂的采摘范围；因此，本专利技术解决了现有工业机械臂关节的限制问题，无需进行复杂的路径规划，减少了对枝干和果实的损伤，提高了采摘效率，非常值得进行推广应用。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的立体结构示意图之一。
[0018]图2是本专利技术的立体结构示意图之二。
[0019]图3是本专利技术的主视结构示意图。
[0020]图4是本专利技术的俯视结构示意图。
[0021]图5是本专利技术的仰俯传动机构的立体结构示意图。
[0022]图6是本专利技术的手臂的立体结构示意图。
[0023]图7是本专利技术的手臂的俯视结构示意图。
[0024]图8是本专利技术的手臂的仰视结构示意图。
[0025]图9是本专利技术的主手臂的立体结构示意图。
[0026]图10是本专利技术的一级伸缩臂的立体结构示意图。
[0027]图11是本专利技术的二级伸缩臂的立体结构示意图。
[0028]图12是本专利技术的伸缩传动机构中各传动带的立体结构示意图。
[0029]图13是本专利技术的伸出状态示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术
人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]在本专利技术的描述中，需要说明的是，某些指示的方位或位置关系的词语，其仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]在本专利技术的描述中，需要说明的是，“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0033]下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。且实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。
[0034]如图1所示，一种电机中置式多级同步伸缩机械臂，包括底座1、手臂、仰俯电机2、仰俯传动机构、伸缩电机3、伸缩传动机构。
[0035]所述手臂可绕水平轴线摆动地定位底座上，仰俯电机与底座固定，伸缩电机与手臂固定，仰俯传动机构用于传递仰俯电机动力从而驱动手臂绕水平轴线上下摆动，伸缩传动机构用于传递伸缩电机动力从而驱动手臂向前伸出或向后收回。
[0036]所述手臂包括主手臂4、一级伸缩臂4
‑
1、二级伸缩臂4
‑
2。所述主手臂的两侧设有水平布置的主手臂转轴4.1，主手臂通过主手臂转轴可绕水平轴线摆动地定位底座上，一级伸缩臂可轴向滑动地定位在主手臂上，二级伸缩臂可轴向滑动地定位在一级伸缩臂上。所述一级伸缩臂的滑动方向(图7中的轴线a所示)与二级伸缩臂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机中置式多级同步伸缩机械臂，其特征在于：该机械臂包括底座(1)、设置在底座上的手臂、仰俯电机(2)、伸缩电机(3)、传递仰俯电机动力驱动手臂绕水平轴线摆动的仰俯传动机构、传递伸缩电机动力驱动手臂伸出或收回的伸缩传动机构；所述手臂包括可绕水平轴线摆动地定位底座上的主手臂(4)、可滑动地定位在主手臂上的一级伸缩臂(4
‑
1)、可滑动地定位在一级伸缩臂上的二级伸缩臂(4
‑
2)。2.根据权利要求1所述的一种电机中置式多级同步伸缩机械臂，其特征在于：所述仰俯电机与底座固定；所述伸缩电机与主手臂固定；所述伸缩传动机构包括在伸缩电机与一级伸缩臂之间传递动力的一级传动组件以及在一级伸缩臂与二级伸缩臂之间传递动力的二级传动组件。3.根据权利要求2所述的一种电机中置式多级同步伸缩机械臂，其特征在于：所述仰俯传动机构包括与仰俯电机转轴固定的仰俯主动带轮(5.1)、与主手臂转轴固定的仰俯被动带轮(5.2)、连接仰俯主动带轮与仰俯被动带轮的仰俯传动带。4.根据权利要求3所述的一种电机中置式多级同步伸缩机械臂，其特征在于：所述一级传动组件包括与伸缩电机转轴固定的一级主动带轮(6.1)、可转动地定位在主手臂上的一级被动带轮(6.2)、连接一级主动带轮与一级被动带轮并与一级伸缩臂固定的一级传动带(6.3)。5.根据权利要求4所述的一种电机中置式多级同步伸缩机械臂，其特征在于：所述二级传动组件包括可转动地定位在一级伸缩臂两...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜小强，陆文武，马锃宏，景寒松，黄建勋，陈建能，
申请(专利权)人：浙江德菲洛智能机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：