具有四自由度機(jī)械手臂的機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)器人領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活領(lǐng)域，它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，其臂部一般采用空間開鏈連桿機(jī)構(gòu)，其中的運(yùn)動(dòng)副(轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)畐O)常稱為關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)個(gè)數(shù)通常即為機(jī)器人的自由度數(shù)。目前多自由度的機(jī)械手臂多存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，運(yùn)動(dòng)不夠靈活的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供一種具有四自由度機(jī)械手臂的機(jī)器人，以解決目前機(jī)器人的機(jī)械手臂存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，運(yùn)動(dòng)不夠靈活的問題。
[0004]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:機(jī)械爪與腕部相連，該腕部與機(jī)械手臂相連，機(jī)械手臂與形連接板相連，微型直流電動(dòng)推桿與L形連接板固定連接，齒條與滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接，齒條與微型直流電動(dòng)推桿固定連接，齒條與齒輪一嚙合連接，機(jī)械手臂與齒輪一固定連接，L形連接板與滾珠絲杠滑臺(tái)相連，滾珠絲杠滑臺(tái)與圓形的底座托盤上方固定連接，錐齒輪換向器與底座固定連接，蝸輪蝸桿減速器一通過梅花聯(lián)軸器與錐齒輪換向器輸入軸連接，圓形的底座托盤與錐齒輪轉(zhuǎn)向器的輸出軸連接，輪蝸桿減速器二與底座固定連接，車輪通過車輪軸與底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，主動(dòng)齒輪與輪蝸桿減速器二輸出軸連接，從動(dòng)齒輪與車輪軸連接，主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪嚙合連接。
[0005]本實(shí)用新型腕部的結(jié)構(gòu)是:長U型支架前端與舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連、后部與手臂相連，舵機(jī)與舵機(jī)支架固定連接。
[0006]本實(shí)用新型機(jī)械手臂的框架為兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，左側(cè)的平行四邊形機(jī)構(gòu)中桿一上固定有齒輪二，右側(cè)的平行四邊形機(jī)構(gòu)中桿二上固定有齒輪三，桿一下面與齒輪一固定連接，齒輪二與齒輪三相嚙合，左右兩側(cè)的平行四邊形機(jī)構(gòu)通過橫桿相連接。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎、簡(jiǎn)潔緊湊、體積小，手抓與腕部由舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)、升降、小車運(yùn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)由直流12V鋰電池供電，小車可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的啟停，機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的升降，旋轉(zhuǎn)，抓取動(dòng)作，機(jī)械手覆蓋面積廣，運(yùn)動(dòng)靈活，可實(shí)現(xiàn)多種任務(wù)。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本實(shí)用新型機(jī)械手臂和腕部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是本實(shí)用新型底盤部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]機(jī)械爪I與腕部3相連，該腕部與機(jī)械手臂2相連，機(jī)械手臂與L形連接板5相連，微型直流電動(dòng)推桿6與L形連接板5固定連接，齒條13與滾輪12轉(zhuǎn)動(dòng)連接，齒條13與微型直流電動(dòng)推桿6固定連接，齒條13與齒輪一 14嚙合連接，機(jī)械手臂與齒輪一 14固定連接，L形連接板5與滾珠絲杠滑臺(tái)4相連，滾珠絲杠滑臺(tái)4與圓形的底座托盤7上方固定連接，錐齒輪換向器8與底座15固定連接，蝸輪蝸桿減速器一 17通過梅花聯(lián)軸器16與錐齒輪換向器8輸入軸連接，圓形的底座托盤7與錐齒輪轉(zhuǎn)向器8的輸出軸連接，輪蝸桿減速器二 18與底座固定連接，車輪11通過車輪軸與底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，主動(dòng)齒輪9與輪蝸桿減速器二 18輸出軸連接，從動(dòng)齒輪10與車輪軸連接，主動(dòng)齒輪9與從動(dòng)齒輪10嚙合連接；
[0012]所述腕部的結(jié)構(gòu)是:長U型支架303前端與舵機(jī)302的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連、后部與手臂相連，舵機(jī)302與舵機(jī)支架301固定連接；
[0013]所述機(jī)械手臂2的框架為兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，左側(cè)的平行四邊形機(jī)構(gòu)中桿一202上固定有齒輪二 203，右側(cè)的平行四邊形機(jī)構(gòu)中桿二 201上固定有齒輪三204，桿一下面與齒輪一 14固定連接，齒輪二 203與齒輪三204相嚙合，左右兩側(cè)的平行四邊形機(jī)構(gòu)通過橫桿205相連接。
[0014]工作原理:長U型支架一側(cè)與舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連，在舵機(jī)的帶動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)腕部的翻折；當(dāng)手臂2為收縮狀態(tài)時(shí)，微型直流電動(dòng)推桿6為伸出狀態(tài)。當(dāng)手臂2需要張開時(shí)，電動(dòng)推桿6收縮，齒條13向左運(yùn)動(dòng)，與之相嗤合的齒輪14順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由于，齒輪一與桿一相固定，桿一與齒輪二相固定，因此桿一與齒輪二均為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，與齒輪二相嚙合的齒輪三為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，又齒輪三與桿二固定，所以桿二逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由此，根據(jù)平行四邊形機(jī)構(gòu)的原理，手臂2逐漸展開，最大可至180° ;實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂2升降的為滾珠絲杠滑臺(tái)4，由自帶的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂2旋轉(zhuǎn)的為渦輪蝸桿減速器一，通過錐齒輪換向器8方向；底座車輪轉(zhuǎn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)行走。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有四自由度機(jī)械手臂的機(jī)器人，其特征在于:機(jī)械爪與腕部相連，該腕部與機(jī)械手臂相連，機(jī)械手臂與形連接板相連，微型直流電動(dòng)推桿與L形連接板固定連接，齒條與滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接，齒條與微型直流電動(dòng)推桿固定連接，齒條與齒輪一嚙合連接，機(jī)械手臂與齒輪一固定連接，L形連接板與滾珠絲杠滑臺(tái)相連，滾珠絲杠滑臺(tái)與圓形的底座托盤上方固定連接，錐齒輪換向器與底座固定連接，蝸輪蝸桿減速器一通過梅花聯(lián)軸器與錐齒輪換向器輸入軸連接，圓形的底座托盤與錐齒輪轉(zhuǎn)向器的輸出軸連接，輪蝸桿減速器二與底座固定連接，車輪通過車輪軸與底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，主動(dòng)齒輪與輪蝸桿減速器二輸出軸連接，從動(dòng)齒輪與車輪軸連接，主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪嚙合連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有四自由度機(jī)械手臂的機(jī)器人，其特征在于:所述腕部的結(jié)構(gòu)是:長U型支架前端與舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連、后部與手臂相連，舵機(jī)與舵機(jī)支架固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有四自由度機(jī)械手臂的機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)械手臂的框架為兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，左側(cè)的平行四邊形機(jī)構(gòu)中桿一上固定有齒輪二，右側(cè)的平行四邊形機(jī)構(gòu)中桿二上固定有齒輪三，桿一下面與齒輪一固定連接，齒輪二與齒輪三相嚙合，左右兩側(cè)的平行四邊形機(jī)構(gòu)通過橫桿相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有四自由度機(jī)械手臂的機(jī)器人，屬于機(jī)器人領(lǐng)域。機(jī)械爪與腕部相連,該腕部與機(jī)械手臂相連，機(jī)械手臂與形連接板相連，微型直流電動(dòng)推桿與L形連接板固定連接，齒條與微型直流電動(dòng)推桿固定連接，齒條與齒輪一嚙合連接，機(jī)械手臂與齒輪一固定連接，L形連接板與滾珠絲杠滑臺(tái)相連，滾珠絲杠滑臺(tái)與圓形的底座托盤上方固定連接，錐齒輪換向器與底座固定連接，蝸輪蝸桿減速器一通過梅花聯(lián)軸器與錐齒輪換向器輸入軸連接，圓形的底座托盤與錐齒輪轉(zhuǎn)向器的輸出軸連接，車輪通過車輪軸與底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎、簡(jiǎn)潔緊湊、體積小，機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的升降，旋轉(zhuǎn)，抓取動(dòng)作，機(jī)械手覆蓋面積廣，運(yùn)動(dòng)靈活，可實(shí)現(xiàn)多種任務(wù)。
【IPC分類】B25J18-00, B25J5-00, B25J17-00
【公開號(hào)】CN204546512
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520214319
【發(fā)明人】韓雨瀟, 郭瑞鵑, 常雪亮, 張武, 徐澤, 楊建姣
【申請(qǐng)人】吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月11日