一种机械臂关节结构及机械臂制造技术

本发明专利技术提供了一种机械臂关节结构及机械臂，属于机械臂技术领域，其中，机械臂关节结构包括铰接连接的第一连接臂和第二连接臂；还包括支撑部，包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述第一连接臂的臂身铰接连接，所述第二连接端可滑动的连接在所述第二连接臂的臂身上；其中，所述第二连接臂的臂身上设有驱动部，所述驱动部的驱动端与所述支撑部传动连接，所述驱动部能够驱动所述支撑部沿所述第二连接臂的臂身方向移动，以使所述第一连接臂被所述支撑部带动而相对所述第二连接臂转动。本发明专利技术提供的机械臂关节结构及机械臂，能够减小机械臂关节部位的承受扭矩，有利于提升机械臂的使用寿命。机械臂的使用寿命。机械臂的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂关节结构及机械臂


[0001]本专利技术涉及机械臂
，尤其涉及一种机械臂关节结构及机械臂。

技术介绍

[0002]随着科技的进步和发展，机械臂因其独特的操作灵活性，已在工业制造、医学治疗、国防军事、娱乐服务及科研探索等各种领域得到广泛应用。
[0003]目前的机械臂一般会设计多个铰接连接的机械臂关节结构来提升机械臂的自由度，机械臂关节部位一般直接设置电机，通过电机驱动相邻活动臂进行旋动动作，然而，电机对活动臂施加的扭矩较大，使机械臂的关节部位需要极高的结构强度，当机械臂在夹取重物，或是受到意外上下方向的外力冲击时，很容易将导致电机和活动臂的连接部位受损，导致影响机械臂的正常使用。
[0004]因此，目前亟需解决现有技术中的机械臂的关节部位承受扭矩较大、容易损坏的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种机械臂关节结构及机械臂，以解决现有技术中的机械臂关节部位承受扭矩较大的问题。
[0006]基于上述目的，本专利技术提供了一种机械臂关节结构，包括：
[0007]铰接连接的第一连接臂和第二连接臂；
[0008]支撑部，包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述第一连接臂的臂身铰接连接，所述第二连接端可滑动的连接在所述第二连接臂的臂身上；
[0009]其中，所述第二连接臂的臂身上设有驱动部，所述驱动部的驱动端与所述支撑部传动连接，所述驱动部能够驱动所述支撑部沿所述第二连接臂的臂身方向移动，以使所述第一连接臂被所述支撑部带动而相对所述第二连接臂转动。
[0010]进一步地，所述第二连接臂上设有沿其臂身长度方向延伸的引导槽，所述支撑部的第二连接端被限位约束所述引导槽中，所述第二连接端被配置为受所述驱动部的驱动作用力而沿所述引导槽的方向移动。
[0011]进一步地，所述支撑部的第二连接端连接有传动齿条，所述传动齿条被限位约束于所述引导槽中，所述驱动部的驱动端连接有随所述驱动端同步动作的传动齿轮，所述传动齿条与所述传动齿轮啮合连接。
[0012]进一步地，所述第二连接臂的臂身内具有空心的容腔，所述引导槽位于所述容腔中，所述容腔内设有连接所述第二连接臂两端的引导杆，所述引导杆上套设有引导环，所述引导环与所述传动齿条固连。
[0013]进一步地，所述支撑部包括至少两个连杆，相邻的两所述连杆之间通过阻尼转轴转动连接。
[0014]进一步地，所述支撑部包括依次转动连接的三个所述连杆，位于中间的所述连杆
的长度大于位于两端的所述连杆的长度。
[0015]进一步地，所述驱动部为能够正反转的直流伺服电机。
[0016]进一步地，还包括：
[0017]第三连接臂，用于支撑所述第二连接臂和所述第一连接臂，所述第三连接臂与所述第二连接臂铰接连接；
[0018]斜撑，其一端与所述第二连接臂铰接连接，另一端可滑动的设于所述第三连接臂的臂身上，所述斜撑的滑动端与所述第三连接臂之间连接有弹性件，所述弹性件具有驱使所述斜撑朝所述第二连接臂运动的弹性作用力。
[0019]进一步地，所述第三连接臂的臂身设有安装槽，所述滑动端被限位约束于所述安装槽中，所述弹性件的两端分别连接所述安装槽的槽底和所述滑动端。
[0020]此外，本申请还提供了一种机械臂，包括如上任一项所述的机械臂关节结构。
[0021]从上面所述可以看出，本专利技术提供的机械臂关节结构，在第一连接臂和第二连接臂之间设有支撑部，由于将驱动部设于第二连接臂的臂身上，避免了第一连接臂和第二连接臂的铰接关节部位直接受力驱动转动，有效降低了关节部位的承受扭矩，也可避免因驱动部设于关节部位时容易受外界因素损坏的问题；
[0022]此外，由于支撑部的第二连接端可滑动的连接在第二连接臂上，第一连接臂相对第二连接臂转动时支撑部会以斜撑夹角的结构形式连接在第一连接臂和第二连接臂之间，支撑部、第一连接臂和第二连接臂共同构成三角稳定结构，有效提升了机械臂的工作稳定性，从而有利于提升机械臂的使用效果。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例中机械臂关节结构的立体图；
[0025]图2为本专利技术实施例中机械臂关节结构的另一角度下的立体图；
[0026]图3为本专利技术实施例中第二连接臂的爆炸示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例中传动齿条与驱动部的配合示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例中机械臂的爆炸图；
[0029]图6为本专利技术实施例中第一连接臂上的引导套环的结构示意图。
[0030]附图标记说明
[0031]1、第一连接臂；11、外部电机；
[0032]2、第二连接臂；21、驱动部；22、引导槽；231、传动齿轮；
[0033]3、第三连接臂；31、安装槽；
[0034]41、连杆；42、传动齿条；44、换向齿轮；
[0035]51、斜撑。
[0036]6、机械爪；7、底座。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。
[0038]需要说明的是，除非另外定义，本专利技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0039]机械臂因其独特的操作灵活性，已在工业制造、医学治疗、国防军事、娱乐服务及科研探索等各种领域得到广泛应用，目前，一般会设计多个铰接连接的机械臂关节结构来提升机械臂的自由度，机械臂关节部位直接设置电机，各铰接连接的机械臂关节通过齿轮或其他方式啮合传动，通过电机驱动其一齿轮转动带动相邻活动臂进行旋动动作。
[0040]然而，申请人在实现本公开的过程中发现，现有的机械臂存在的主要问题在于：电机对活动臂施加的扭矩较大，使机械臂的关节部位需要极高的结构强度，当机械臂在夹取重物，或是受到意外上下方向的外力冲击时，很容易导致电机和活动臂的连接部位受损，导致影响机械臂的正常使用。
[0041]有鉴于此，本说明书中一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂关节结构，其特征在于，包括：铰接连接的第一连接臂和第二连接臂；支撑部，包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述第一连接臂的臂身铰接连接，所述第二连接端可滑动的连接在所述第二连接臂的臂身上；其中，所述第二连接臂的臂身上设有驱动部，所述驱动部的驱动端与所述支撑部传动连接，所述驱动部能够驱动所述支撑部沿所述第二连接臂的臂身方向移动，以使所述第一连接臂被所述支撑部带动而相对所述第二连接臂转动。2.根据权利要求1所述的机械臂关节结构，其特征在于，所述第二连接臂上设有沿其臂身长度方向延伸的引导槽，所述支撑部的第二连接端被限位约束所述引导槽中，所述第二连接端被配置为受所述驱动部的驱动作用力而沿所述引导槽的方向移动。3.根据权利要求2所述的机械臂关节结构，其特征在于，所述支撑部的第二连接端连接有传动齿条，所述传动齿条被限位约束于所述引导槽中，所述驱动部的驱动端连接有随所述驱动端同步动作的传动齿轮，所述传动齿条与所述传动齿轮啮合连接。4.根据权利要求3所述的机械臂关节结构，其特征在于，所述第二连接臂的臂身内具有空心的容腔，所述引导槽位于所述容腔中，所述容腔内设有连接所述第二连接臂两端的引导杆，所述引导杆上套设有引导环，所述引导环与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢霞，周凯强，张丽杰，徐来春，郝振洁，白丽娜，王文照，刘雅倩，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军事交通学院，
类型：发明
国别省市：