一種鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手，包括底架和設(shè)在底架上方的抓手，抓手依次通過(guò)依次鉸接的腕臂、小臂、大臂及轉(zhuǎn)臂與底架相接。本發(fā)明通過(guò)設(shè)驅(qū)動(dòng)繩，各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩通過(guò)驅(qū)動(dòng)繩進(jìn)行傳遞，其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均設(shè)在底架上，減輕了機(jī)械臂的負(fù)載，使手爪能夠提取更重的物體，提高了工作機(jī)構(gòu)承受大負(fù)載的能力；設(shè)腕臂、小臂、大臂及轉(zhuǎn)臂，使得手爪能夠獲得較大的活動(dòng)范圍；設(shè)腕臂輪、小臂輪及大臂輪，使得機(jī)械臂能夠在豎向進(jìn)行靈活的旋轉(zhuǎn)；設(shè)轉(zhuǎn)臂輪，使得機(jī)械臂能夠進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；設(shè)卡套，保證驅(qū)動(dòng)繩傳遞效果，還能保護(hù)驅(qū)動(dòng)繩。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械手，特別涉及一種鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)機(jī)械手的關(guān)節(jié)采用電機(jī)、齒輪減速器、關(guān)節(jié)軸三者直接連接進(jìn)行傳動(dòng)，這種傳動(dòng)方式要求電機(jī)與齒輪減速器安裝在機(jī)械手關(guān)節(jié)的附近，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是結(jié)構(gòu)不夠緊湊，夕卜觀不整潔，尤其是電機(jī)和減速器的重量會(huì)對(duì)上一級(jí)關(guān)節(jié)形成額外負(fù)載，整體重量、體積、造價(jià)和內(nèi)部消耗增加，降低了機(jī)械手對(duì)外做功的能力和效率，導(dǎo)致機(jī)械手工作負(fù)載較小，很難抓取比較重的物體。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理，提高機(jī)械手工作負(fù)載的鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手。
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明是一種鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手，其特點(diǎn)是，包括底架和設(shè)在底架上方的抓手，抓手通過(guò)依次鉸接的腕臂、小臂、大臂及轉(zhuǎn)臂與底架相接，在底架上設(shè)有與轉(zhuǎn)臂相接的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述抓手包括裝在腕臂上端的底盤(pán)和裝在底盤(pán)上的手爪，手爪由上下兩節(jié)爪指鉸接而成，下節(jié)爪指與設(shè)在底盤(pán)上的指座鉸接；在腕臂與小臂之間的鉸接軸上裝有與腕臂固定的腕臂輪，在小臂與大臂之間的鉸接軸上裝有與小臂固定的小臂輪，在大臂與轉(zhuǎn)臂之間的鉸接軸上裝有與大臂固定的大臂輪，在腕臂輪、小臂輪及大臂輪上均纏繞有驅(qū)動(dòng)繩，在腕臂輪上的驅(qū)動(dòng)繩兩端、小臂輪上的驅(qū)動(dòng)繩兩端及大臂輪上的驅(qū)動(dòng)繩兩端均通過(guò)拉線分別與設(shè)在底架上的腕臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)、小臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)及大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)相接；在底架上還設(shè)有爪指驅(qū)動(dòng)電機(jī)，上下爪指間的鉸接軸通過(guò)抽拉繩與爪指驅(qū)動(dòng)電機(jī)相接。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，在所述腕臂、小臂、大臂及轉(zhuǎn)臂上分別設(shè)有固定抽拉繩、腕臂輪上驅(qū)動(dòng)繩、小臂輪上驅(qū)動(dòng)繩、大臂輪上驅(qū)動(dòng)繩的卡套，卡套通過(guò)定位螺栓分別與腕臂、小臂、大臂及轉(zhuǎn)臂相接。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述的腕臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)、小臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)及大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)均通過(guò)安裝架與底架相接。
[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述的安裝架由與底架相接的底板和豎向設(shè)置的拉線固定架組成，拉線固定架的頂部設(shè)有供拉線兩端平行穿過(guò)的通孔。
[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述手爪設(shè)有三個(gè)，均勻分布在底盤(pán)的周向。
[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，在所述腕臂輪、小臂輪及大臂輪的輪輻上均設(shè)有將驅(qū)動(dòng)繩壓在內(nèi)側(cè)輪轂上的沉頭螺釘。
[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述腕臂輪與腕臂之間、小臂輪與小臂之間、大臂輪與大臂之間插設(shè)有分別將腕臂輪、小臂輪及大臂輪固定在腕臂、小臂及大臂上的固定銷(xiāo)。
[0011]本發(fā)明通過(guò)設(shè)驅(qū)動(dòng)繩，各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩通過(guò)驅(qū)動(dòng)繩進(jìn)行傳遞，減輕了機(jī)械臂的負(fù)載，使手爪能夠提取更重的物體，提高了工作機(jī)構(gòu)承受大負(fù)載的能力；設(shè)腕臂、小臂、大臂及轉(zhuǎn)臂，使得手爪能夠獲得較大的活動(dòng)范圍；設(shè)腕臂輪、小臂輪及大臂輪，使得機(jī)械臂能夠在豎向進(jìn)行靈活的旋轉(zhuǎn)；設(shè)轉(zhuǎn)臂輪，使得機(jī)械臂能夠進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；設(shè)卡套，保證驅(qū)動(dòng)繩的傳遞效果，還能保護(hù)驅(qū)動(dòng)繩，有效防止了亂繩現(xiàn)象的發(fā)生。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其設(shè)計(jì)合理，使用方便，提高了機(jī)械手承受大負(fù)載的能力。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是腕臂輪的連接結(jié)構(gòu)圖；
圖3是電機(jī)的安裝圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下參照附圖，進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。
[0014]參照?qǐng)D1-3，一種鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手，包括底架I和設(shè)在底架I上方的抓手，抓手通過(guò)依次鉸接的腕臂9、小臂8、大臂6及轉(zhuǎn)臂4與底架I相接，在底架I上設(shè)有與轉(zhuǎn)臂4相接的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2 ;所述抓手包括裝在腕臂9上端的底盤(pán)10和裝在底盤(pán)10上的手爪12，手爪12由上下兩節(jié)爪指鉸接而成，下節(jié)爪指與設(shè)在底盤(pán)10上的指座11鉸接；在腕臂9與小臂8之間的鉸接軸上裝有與腕臂9固定的腕臂輪14，在小臂8與大臂6之間的鉸接軸上裝有與小臂8固定的小臂輪7，在大臂6與轉(zhuǎn)臂4之間的鉸接軸上裝有與大臂6固定的大臂輪5，在腕臂輪14、小臂輪7及大臂輪5上均纏繞有驅(qū)動(dòng)繩13，有效保護(hù)了驅(qū)動(dòng)繩，并且驅(qū)動(dòng)繩在輪上一般纏繞2-3圈，在腕臂輪14上的驅(qū)動(dòng)繩13兩端、小臂輪7上的驅(qū)動(dòng)繩13兩端及大臂輪5上的驅(qū)動(dòng)繩13兩端均通過(guò)拉線16分別與設(shè)在底架I上的腕臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)20、小臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)19及大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)18相接；在底架上還設(shè)有爪指驅(qū)動(dòng)電機(jī)17，上下爪指間的鉸接軸通過(guò)抽拉繩21與爪指驅(qū)動(dòng)電機(jī)17相接。
[0015]在所述腕臂9、小臂8、大臂6及轉(zhuǎn)臂4上分別設(shè)有固定抽拉繩21、腕臂輪14上驅(qū)動(dòng)繩、小臂輪7上驅(qū)動(dòng)繩、大臂輪5上驅(qū)動(dòng)繩的卡套15,卡套15通過(guò)定位螺栓23分別與腕臂9、小臂8、大臂6及轉(zhuǎn)臂4相接，保證了傳動(dòng)的平穩(wěn)和可靠。
[0016]所述的腕臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)20、小臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)19及大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)18均通過(guò)安裝架與底架I相接，減少了電機(jī)左右晃動(dòng)，提高了電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0017]所述的安裝架由與底架I相接的底板24和豎向設(shè)置的拉線固定架25組成，拉線固定架25的頂部設(shè)有供拉線16兩端平行穿過(guò)的通孔，對(duì)傳動(dòng)的拉線16進(jìn)行了位置定位，保證孔的位置和拉線16的出繩方向一致，有效防止了亂繩現(xiàn)象的發(fā)生。
[0018]所述手爪設(shè)有三個(gè)，均勻分布在底盤(pán)10的周向。
[0019]在所述腕臂輪14、小臂輪7及大臂輪5的輪輻上均設(shè)有將驅(qū)動(dòng)繩壓在內(nèi)側(cè)輪轂上的沉頭螺釘22，防止驅(qū)動(dòng)繩在各個(gè)輪上產(chǎn)生滑動(dòng)或由于驅(qū)動(dòng)繩纏繞過(guò)少，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)角度過(guò)小，驅(qū)動(dòng)繩在輪上一般纏繞2-3圈。
[0020]在所述腕臂輪14、小臂輪7及大臂輪5的輪軸外端均裝有角度傳感器。
[0021]所述腕臂輪14與腕臂之間、小臂輪7與小臂之間、大臂輪5與大臂之間插設(shè)有分別將腕臂輪14、小臂輪7及大臂輪5固定在腕臂、小臂及大臂上的固定銷(xiāo)26。
[0022]上述機(jī)械手具有五個(gè)自由度:旋轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，腕臂輪14、小臂輪7及大臂輪5的豎向旋轉(zhuǎn)，端部手爪的運(yùn)動(dòng)。豎向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)機(jī)械臂的彎曲運(yùn)動(dòng)，手爪的運(yùn)動(dòng)使得抓手能夠抓住物體。
[0023]在所述底架I上設(shè)有水平設(shè)置的轉(zhuǎn)臂輪3，轉(zhuǎn)臂4的下端固定在轉(zhuǎn)臂輪3上，轉(zhuǎn)臂輪3與回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2相接。
[0024]上述的各電機(jī)統(tǒng)一放在底架上，各個(gè)電機(jī)上均裝有纏繞拉線21的驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪裝在各個(gè)電機(jī)的輸出軸上，各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩通過(guò)底架上的電機(jī)帶動(dòng)拉線21和驅(qū)動(dòng)繩13傳遞，減輕了機(jī)械臂的負(fù)載，從而使手爪能夠提取更重的物體，提高了工作機(jī)構(gòu)承受大負(fù)載的能力。
[0025]為保證傳遞的精度，彌補(bǔ)驅(qū)動(dòng)繩具有的蠕變性的缺點(diǎn)，在各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)位置，加上了卡套和角度傳感器，與單片機(jī)、電動(dòng)機(jī)構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而保證了驅(qū)動(dòng)繩傳遞的精度。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手，其特征在于:包括底架和設(shè)在底架上方的抓手，抓手通過(guò)依次鉸接的腕臂、小臂、大臂及轉(zhuǎn)臂與底架相接，在底架上設(shè)有與轉(zhuǎn)臂相接的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述抓手包括裝在腕臂上端的底盤(pán)和裝在底盤(pán)上的手爪，手爪由上下兩節(jié)爪指鉸接而成，下節(jié)爪指與設(shè)在底盤(pán)上的指座鉸接；在腕臂與小臂之間的鉸接軸上裝有與腕臂固定的腕臂輪，在小臂與大臂之間的鉸接軸上裝有與小臂固定的小臂輪，在大臂與轉(zhuǎn)臂之間的鉸接軸上裝有與大臂固定的大臂輪，在腕臂輪、小臂輪及大臂輪上均纏繞有驅(qū)動(dòng)繩，在腕臂輪上的驅(qū)動(dòng)繩兩端、小臂輪上的驅(qū)動(dòng)繩兩端及大臂輪上的驅(qū)動(dòng)繩兩端均通過(guò)拉線分別與設(shè)在底架上的腕臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)、小臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)及大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)相接；在底架上還設(shè)有爪指驅(qū)動(dòng)電機(jī)，上下爪指間的鉸接軸通過(guò)抽拉繩與爪指驅(qū)動(dòng)電機(jī)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手，其特征在于:在所述腕臂、小臂、大臂及轉(zhuǎn)臂上分別設(shè)有固定抽拉繩、腕臂輪上驅(qū)動(dòng)繩、小臂輪上驅(qū)動(dòng)繩、大臂輪上驅(qū)動(dòng)繩的卡套，卡套通過(guò)定位螺栓分別與腕臂、小臂、大臂及轉(zhuǎn)臂相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手，其特征在于:所述的腕臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)、小臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)及大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)均通過(guò)安裝架與底架相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手，其特征在于:所述的安裝架由與底架相接的底板和豎向設(shè)置的拉線固定架組成，拉線固定架的頂部設(shè)有供拉線兩端平行穿過(guò)的通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手，其特征在于:所述手爪設(shè)有三個(gè)，均勻分布在底盤(pán)的周向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手，其特征在于:在所述腕臂輪、小臂輪及大臂輪的輪輻上均設(shè)有將驅(qū)動(dòng)繩壓在內(nèi)側(cè)輪轂上的沉頭螺釘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩傳動(dòng)的機(jī)械手，其特征在于:所述腕臂輪與腕臂之間、小臂輪與小臂之間、大臂輪與大臂之間插設(shè)有分別將腕臂輪、小臂輪及大臂輪固定在腕臂、小臂及大臂上的固定銷(xiāo)。
【文檔編號(hào)】B25J9/06GK104440904SQ201410832376
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】黃大志, 王曉麗, 方來(lái)久, 楊學(xué)冉 申請(qǐng)人:淮海工學(xué)院