一种多关节离散驱动机械臂制造技术

本实用新型专利技术提供了一种多关节离散驱动机械臂，包括车体基座、安装于车体基座上的机械臂转台、第一至第四机械臂组件、机械抓组件、转台电机和驱动电机。第一机械臂组件设置在机械臂转台上，第一至第四机械臂组件两两相接，转台电机驱动机械臂转台相对于车体基座发生转动，驱动电机经由第一机械臂组件、第二机械臂组件、第三机械臂组件、机械抓组件以及第四机械臂组件形成的动力链进行动力传递，并在传递过程中使上述机械臂组件各自转动关节执行弯曲操作。采用本实用新型专利技术，第一至第四机械臂组件两两相接并形成一动力链，从而将来自驱动电机的动力分别传递至机械臂的各个转动关节。相比现有技术，该机械臂架构具有轻量化、大柔性、多自由度的优势。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人
，尤其涉及一种多关节离散驱动机械臂。
技术介绍
多关节柔性机械臂是为末端执行器(如机械手)提供支撑的部件，要求机械臂轻量、灵活从而实现末端执行器多方位到达目标位置，使末端执行器进行预设作业。在现有技术中，多关节柔性机械臂往往采用多个电机驱动，每个电机独自驱动相对应的关节单元，然而此种方式对驱动电机和电机减速器的要求较高，带载能力也相对较小。此外，数量较多的驱动电机也会增加机械臂的设计成本，导致性价比较低。
技术实现思路
针对现有技术中的多关节柔性机械臂在使用时所存在的上述缺陷，本技术提供了一种多关节离散驱动机械臂。依据本技术的一个方面，提供了一种多关节离散驱动机械臂，包括车体基座、安装于车体基座上的机械臂转台、第一机械臂组件、第二机械臂组件、第三机械臂组件、第四机械臂组件、机械抓组件、一转台电机和一驱动电机。其中，第一机械臂组件设置在机械臂转台上，第二机械臂组件与第一机械臂组件相连接，第三机械臂组件与第二机械臂组件相连接，第四机械臂组件与第三机械臂组件相连接，机械抓组件与第三机械臂组件相连接，转台电机驱动机械臂转台相对于车体基座发生转动，驱动电机经由第一机械臂组件、第二机械臂组件、第三机械臂组件、机械抓组件以及第四机械臂组件所形成的动力链进行动力传递，并在动力传递过程中使上述多个机械臂组件各自的转动关节执行弯曲操作。优选地，车体基座下方还安装有第一蜗轮蜗杆组，该第一蜗轮蜗杆组的一端连接至转台电机，另一端与机械臂转台相连接。优选地，第一机械臂组件包括固定在机械臂转台上的底座和与底座相连接的第一机械臂，第一机械臂上安装有第一皮带轮组、第二皮带轮组、第一锥齿轮组、第七锥齿轮组以及第三蜗轮蜗杆组，其中，驱动电机安装于第一机械臂上，电机输出轴与第一皮带轮组相连接，第一皮带轮组上分别连接有第一锥齿轮组、第二皮带轮组和第七锥齿轮组，第一锥齿轮组上连接有第一离合器和第二离合器，第一离合器和第二离合器与第二蜗轮蜗杆组相连接，第二蜗轮蜗杆组连接有第四皮带轮组，第四皮带轮组与机械臂转台相连接，第二皮带轮组与第六锥齿轮组相连接。第一离合器与第二离合器交替上电，当第一离合器上电且第二离合器不上电时，第一机械臂向第一方向弯曲；当第一离合器不上电且第二离合器上电时，第一机械臂向第二方向弯曲，第一方向与第二方向相对。优选地，第二机械臂组件包括第二机械臂，第二机械臂上安装有第二锥齿轮组，第二锥齿轮组与第六锥齿轮组相连接，第二机械臂与第五皮带轮组连接，第五皮带轮组与第三蜗轮蜗杆组连接，第三蜗轮蜗杆组连接有第三离合器和第四离合器，第三离合器和第四离合器与第七锥齿轮组相连接。第三离合器与第四离合器交替上电，当第三离合器上电且第四离合器不上电时，第二机械臂向第一方向弯曲；当第三离合器不上电且第四离合器上电时，第二机械臂向第二方向弯曲，第一方向与第二方向相对。优选地，第三机械臂组件包括第三机械臂，第三机械臂上安装有第三锥齿轮组、与第三锥齿轮组相连接的第三皮带轮组，第三锥齿轮组与第二锥齿轮组相连接，第二锥齿轮组与第六锥齿轮组相连接，第二锥齿轮组上连接有第五离合器和第六离合器，第五离合器连接有第六皮带轮组，第六皮带轮组连接有第四蜗轮蜗杆组，第三机械臂与第四蜗轮蜗杆组相连接。第五离合器与第六离合器交替上电，当第五离合器上电且第六离合器不上电时，第三机械臂向第一方向弯曲；当第五离合器不上电且第六离合器上电时，第三机械臂向第二方向弯曲，第一方向与第二方向相对。优选地，第四机械臂组件包括第四机械臂，第四机械臂上安装有第五锥齿轮组、与第三皮带轮组相连接的第四锥齿轮组，第五锥齿轮组上安装有第七离合器和第八离合器，第七离合器和第八离合器连接有第五蜗轮蜗杆组，第五蜗轮蜗杆组上连接有第七皮带轮组，第七皮带轮组与第三机械臂相连接，其中第七离合器和第八离合器交替上电从而使第四机械臂向不同的方向弯曲。优选地，机械抓组件包括与直齿轮组相连接的第六蜗轮蜗杆组、与第六蜗轮蜗杆组相连接的机械抓、安装在机械抓内的力传感器，其中，直齿轮组上连接有第九离合器和第十离合器，第九离合器和第十离合器与第四锥齿轮组相连接，第四锥齿轮组与第五锥齿轮组相连接，第九离合器和第十离合器交替上电从而使机械抓打开或闭合。采用本技术的多关节离散驱动机械臂，第一机械臂组件、第二机械臂组件、第三机械臂组件和第四机械臂组件两两相接并形成一动力链，从而将来自驱动电机的动力分别传递至机械臂的各个转动关节。相比于现有技术，该机械臂架构具有轻量化、大柔性、多自由度的优势。此外，整个架构仅使用转台电机驱动机械臂转台相对于车体基座发生转动，使用单个驱动电机来输出动力并传递至机械臂中的各个转动关节，电机数量少，驱动设计时的成本较低，提高了系统的性价比。附图说明读者在参照附图阅读了本技术的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本技术的各个方面。其中，图I示出依据本技术的一实施方式的多关节离散驱动机械臂的结构框图；图2示出图I中的多关节离散驱动机械臂在静止时的状态示意图；以及图3示出图I中的多关节离散驱动机械臂在运动时的状态示意图。主要组件符号说明I转台电机2第一蜗轮蜗杆组3车体基座4机械臂转台5第四皮带轮组6第二蜗轮蜗杆组7第一机械臂8第一离合器9第一皮带轮组10第一锥齿轮组11第二离合器12第二皮带轮组13第六锥齿轮组14第二锥齿轮组15第六皮带轮组16第五离合器17第四蜗轮蜗杆组18第三机械臂19第八离合器20第七皮带轮组21第五锥齿轮组22第七离合器23第四机械臂24第五蜗轮蜗杆组25第六蜗轮蜗杆组26力传感器27机械抓28直齿轮组29第九离合器30第四锥齿轮组31第三皮带轮组32第十离合器33第三锥齿轮组34第二机械臂35第六离合器36第五皮带轮组37第四离合器38第七锥齿轮组39第三离合器40第三蜗轮蜗杆组41驱动电机具体实施方式为了使本申请所揭示的
技术实现思路
更加详尽与完备，可参照附图以及本技术的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本技术所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。下面参照附图，对本技术各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。图I示出依据本技术的 一实施方式的多关节离散驱动机械臂的结构框图。图2示出图I中的多关节离散驱动机械臂在静止时的状态示意图。图3示出图I中的多关节离散驱动机械臂在运动时的状态示意图。结合图I、图2和图3，本技术的多关节离散驱动机械臂包括车体基座3、安装于车体基座3上的机械臂转台4、第一机械臂组件、第二机械臂组件、第三机械臂组件、第四机械臂组件、机械抓组件、一转台电机I和一驱动电机41。更具体地，第一机械臂组件设置在机械臂转台4上，第二机械臂组件与第一机械臂组件相连接，第三机械臂组件与第二机械臂组件相连接，第四机械臂组件与第三机械臂组件相连接，机械抓组件与第三机械臂组件相连接，转台电机I驱动机械臂转台4相对于车体基座3发生转动，驱动电机41经由第一机械臂组件、第二机械臂组件、第三机械臂组件、机械抓组件以及第四机械臂组件所形成的动力链进行动力传递，并在动力传递过程中使上述多个机械臂组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多关节离散驱动机械臂，其特征在于，所述多关节离散驱动机械臂包括车体基座(3)、安装于车体基座(3)上的机械臂转台(4)、第一机械臂组件、第二机械臂组件、第三机械臂组件、第四机械臂组件、机械抓组件、一转台电机(1)和一驱动电机(41)，其中，所述第一机械臂组件设置在机械臂转台(4)上，所述第二机械臂组件与所述第一机械臂组件相连接，所述第三机械臂组件与所述第二机械臂组件相连接，所述第四机械臂组件与所述第三机械臂组件相连接，所述机械抓组件与所述第三机械臂组件相连接，转台电机(1)驱动机械臂转台(4)相对于车体基座(3)发生转动，驱动电机(41)经由所述第一机械臂组件、所述第二机械臂组件、第三机械臂组件、机械抓组件以及第四机械臂组件所形成的动力链进行动力传递，并在动力传递过程中使上述多个机械臂组件各自的转动关节执行弯曲操作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顿向明，山磊，
申请(专利权)人：顿向明，
类型：实用新型
国别省市：