一種重載機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種重載機(jī)械手，包括機(jī)座、多環(huán)耦合結(jié)構(gòu)和末端執(zhí)行器，多環(huán)耦合結(jié)構(gòu)包括安裝在機(jī)座頂部的腰部連桿，腰部連桿上安裝有并排間隔設(shè)置的上臂連桿I、上臂連桿II和上臂連桿III，上臂連桿I和上臂連桿II之間通過上臂連桿IV連接，上臂連桿II和上臂連桿III之間通過三角副桿連接，三角副桿與上臂連桿III銜接處安裝有下臂連桿III，下臂連桿III的正上方安裝有下臂連桿I，下臂連桿I的一端與三角副桿的頂端鉸接，另外一端與下臂連桿II的頂端鉸接，末端執(zhí)行器安裝在所述下臂連桿II的底端。本實(shí)用新型提供的重載機(jī)械手，可以在節(jié)約安裝空間的同時(shí)增強(qiáng)機(jī)械臂的承載能力。
【專利說明】
一種重載機(jī)械手
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種重載機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)構(gòu)是機(jī)械裝備的核心，在機(jī)器人的研究中，機(jī)器人機(jī)構(gòu)的構(gòu)型研究是其創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。目前應(yīng)用較多的是研究較為成熟的串聯(lián)結(jié)構(gòu)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)，常用的串聯(lián)機(jī)械手，工作空間大、靈活度高、結(jié)構(gòu)和控制簡(jiǎn)單、壁障能力強(qiáng)，但相對(duì)而言，承載能力低，相反，并聯(lián)機(jī)械手工作空間小，但承載能力高、剛度大，串聯(lián)結(jié)構(gòu)和混聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)具有互補(bǔ)性，如果能有效的結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)來設(shè)計(jì)出混聯(lián)機(jī)械手，這種機(jī)械手的性能相比于串聯(lián)和并聯(lián)機(jī)械手將會(huì)更加優(yōu)越。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種串聯(lián)和并聯(lián)相互結(jié)合的重載機(jī)械手，可以在節(jié)約安裝空間的同時(shí)增強(qiáng)機(jī)械臂的承載能力。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供了一種重載機(jī)械手，包括:機(jī)座、多環(huán)耦合結(jié)構(gòu)和末端執(zhí)行器，所述多環(huán)耦合結(jié)構(gòu)包括安裝在機(jī)座頂部且可繞機(jī)座水平旋轉(zhuǎn)的腰部連桿，所述腰部連桿上安裝有并排間隔設(shè)置的上臂連桿1、上臂連桿II和上臂連桿III，所述上臂連桿I和上臂連桿II的頂端之間通過上臂連桿IV連接，所述上臂連桿II和上臂連桿III的頂端之間通過三角副桿連接，所述三角副桿與上臂連桿III銜接處安裝有下臂連桿III，所述下臂連桿III的正上方安裝有下臂連桿I，所述下臂連桿I的一端與三角副桿的頂端鉸接，下臂連桿I的另外一端與下臂連桿II的頂端鉸接，所述下臂連桿III的一端與上臂連桿III頂端鉸接，下臂連桿III的另外一端鉸接在下臂連桿II中部，末端執(zhí)行器安裝在所述下臂連桿II的底端。
[0005]在上述技術(shù)方案中，安裝在機(jī)座頂部的腰部連桿可以圍繞機(jī)座水平方向進(jìn)行360°的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械臂的水平旋轉(zhuǎn)，上臂連桿1、上臂連桿II和上臂連桿III之間并排連接，可以提高機(jī)械臂的承載能力，而上臂連桿I1、上臂連桿III和下臂連桿I1、下臂連桿I及下臂連桿III之間則通過三角副桿實(shí)現(xiàn)串聯(lián)，克服了并聯(lián)機(jī)械臂安裝空間大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)。
[0006]優(yōu)選的，所述下臂連桿I與上臂連桿I之間通過彈性拉桿連接。實(shí)際操作中，當(dāng)末端執(zhí)行器伸展去抓取重物時(shí)，下臂連桿I和三角副桿的鉸接點(diǎn)作為承受重物作用力最大的受力點(diǎn)，容易導(dǎo)致此受力點(diǎn)遭受剛性損壞，同時(shí)在重物的作用力下，會(huì)導(dǎo)致腰部連桿向重物方向傾斜，設(shè)置彈性拉桿能夠有效將部分的作用力轉(zhuǎn)移至上臂連桿I和上臂連桿IV的鉸接點(diǎn)，增大下臂連桿I和三角副桿鉸接處的承受能力，同時(shí)也使整個(gè)系統(tǒng)的受力更加均勻，防止腰部連桿向重物方向傾斜。
[0007]優(yōu)選的，所述上臂連桿III的底端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)上臂連桿III轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)I，電機(jī)I可以驅(qū)動(dòng)上臂連桿III前后運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械臂整體向前屈伸或者向后收縮。
[0008]優(yōu)選的，所述下臂連桿III與上臂連桿III鉸接處設(shè)置有驅(qū)動(dòng)下臂連桿III轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)II，電機(jī)II驅(qū)動(dòng)下臂連桿III前后運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在下臂連桿II底部的末端執(zhí)行器向前或者向后運(yùn)動(dòng)。
[0009]優(yōu)選的，所述機(jī)座內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)腰部連桿繞機(jī)座水平旋轉(zhuǎn)的電機(jī)III。
[0010]優(yōu)選的，所述末端執(zhí)行器和下臂連桿II連接處安裝有驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行器活動(dòng)的電機(jī)IVo
[0011]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的一種重載機(jī)械手的有益效果在于:(I)本機(jī)械臂具有更好的剛度和承載能力，克服了串聯(lián)機(jī)械臂承載能力低、只能抓取較輕物體的缺點(diǎn)；
(2)通過三角副桿實(shí)現(xiàn)各主要連桿之間的串聯(lián)，克服了并聯(lián)機(jī)械臂安裝空間大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)；(3)通過設(shè)置彈性拉桿可以增大系統(tǒng)的承受能力，同時(shí)也使整個(gè)系統(tǒng)的受力更加均勻，防止腰部連桿向重物方向傾斜。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1、機(jī)座；2、腰部連桿;31、上臂連桿1;32、上臂連桿11;33、上臂連桿111;34、上臂連桿IV;35、彈性拉桿;4、三角副桿;51、下臂連桿I ;52、下臂連桿II ;53、下臂連桿III;
6、末端執(zhí)行器;71、電機(jī)1;72、電機(jī)II。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本領(lǐng)域普通人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0015]實(shí)施例:一種重載機(jī)械手。
[0016]參照?qǐng)D1所示，一種重載機(jī)械手，包括:機(jī)座1、多環(huán)耦合結(jié)構(gòu)和末端執(zhí)行器6，所述多環(huán)耦合結(jié)構(gòu)包括安裝在機(jī)座I頂部且可繞機(jī)座I水平旋轉(zhuǎn)的腰部連桿2，所述腰部連桿2上安裝有并排間隔設(shè)置的上臂連桿I 31、上臂連桿II 32和上臂連桿11133，所述上臂連桿I31和上臂連桿II 32的頂端之間通過上臂連桿IV34連接，所述上臂連桿II 32和上臂連桿III33的頂端之間通過三角副桿4連接，所述三角副桿4與上臂連桿III33銜接處安裝有下臂連桿11153，所述下臂連桿III53的正上方安裝有下臂連桿I 51，所述下臂連桿I 51的一端與三角副桿4的頂端鉸接，下臂連桿I 51的另外一端與下臂連桿II 52的頂端鉸接，所述下臂連桿III53的一端與上臂連桿III33頂端鉸接，下臂連桿III53的另外一端鉸接在下臂連桿II 52中部，末端執(zhí)行器6安裝在所述下臂連桿II 52的底端。
[0017]在上述技術(shù)方案中，安裝在機(jī)座I頂部的腰部連桿2可以圍繞機(jī)座I水平方向進(jìn)行360°的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械臂的水平旋轉(zhuǎn)，上臂連桿I 31、上臂連桿II 32和上臂連桿III33之間并排連接，可以提高機(jī)械臂的承載能力，而上臂連桿II 32、上臂連桿III33和下臂連桿
II52、下臂連桿I 51及下臂連桿III53之間則通過三角副桿4實(shí)現(xiàn)串聯(lián)，克服了并聯(lián)機(jī)械臂安裝空間大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)。
[0018]參照?qǐng)D1所示，所述下臂連桿I51與上臂連桿I 31之間通過彈性拉桿35連接。在實(shí)際操作中，當(dāng)末端執(zhí)行器6伸展去抓取重物時(shí)，下臂連桿I 51和三角副桿4的鉸接點(diǎn)作為承受重物作用力最大的受力點(diǎn)，容易導(dǎo)致此受力點(diǎn)遭受剛性損壞，同時(shí)在重物的作用力下，會(huì)導(dǎo)致腰部連桿2向重物方向傾斜，設(shè)置彈性拉桿35能夠有效將部分的作用力轉(zhuǎn)移至上臂連桿I 31和上臂連桿IV34的鉸接點(diǎn)，增大下臂連桿I 51和三角副桿4鉸接處的承受能力，同時(shí)也使整個(gè)系統(tǒng)的受力更加均勻，防止腰部連桿2向重物方向傾斜。
[0019]參照?qǐng)D1所示，所述上臂連桿III33的底端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)上臂連桿III33轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)I71，電機(jī)I 71可以驅(qū)動(dòng)上臂連桿III33前后運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械臂整體向前屈伸或者向后收縮。
[0020]參照?qǐng)D1所示，所述下臂連桿III53與上臂連桿III33鉸接處設(shè)置有驅(qū)動(dòng)下臂連桿III53轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)II 72，電機(jī)II 72驅(qū)動(dòng)下臂連桿III53前后運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在下臂連桿II 52底部的末端執(zhí)行器6向前或者向后運(yùn)動(dòng)。
[0021]本實(shí)施例中，所述機(jī)座I內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)腰部連桿2繞機(jī)座I水平旋轉(zhuǎn)的電機(jī)III。
[0022]本實(shí)施例中，所述末端執(zhí)行器6和下臂連桿II 52連接處安裝有驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行器6活動(dòng)的電機(jī)IV。
[0023]以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，但本實(shí)用新型不應(yīng)局限于該實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容，所以凡是不脫離本實(shí)用新型所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種重載機(jī)械手，其特征在于包括:機(jī)座、多環(huán)耦合結(jié)構(gòu)和末端執(zhí)行器，所述多環(huán)耦合結(jié)構(gòu)包括安裝在機(jī)座頂部且可繞機(jī)座水平旋轉(zhuǎn)的腰部連桿，所述腰部連桿上安裝有并排間隔設(shè)置的上臂連桿1、上臂連桿II和上臂連桿III，所述上臂連桿I和上臂連桿II的頂端之間通過上臂連桿IV連接，所述上臂連桿II和上臂連桿III的頂端之間通過三角副桿連接，所述三角副桿與上臂連桿III銜接處安裝有下臂連桿III，所述下臂連桿III的正上方安裝有下臂連桿I，所述下臂連桿I的一端與三角副桿的頂端鉸接，下臂連桿I的另外一端與下臂連桿II的頂端鉸接，所述下臂連桿III的一端與上臂連桿III頂端鉸接，下臂連桿III的另外一端鉸接在下臂連桿II中部，末端執(zhí)行器安裝在所述下臂連桿II的底端。2.如權(quán)利要求1所述的重載機(jī)械手，其特征在于:所述下臂連桿I與上臂連桿I之間通過彈性拉桿連接。3.如權(quán)利要求2所述的重載機(jī)械手，其特征在于:所述上臂連桿III的底端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)上臂連桿III轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)I。4.如權(quán)利要求3所述的重載機(jī)械手，其特征在于:所述下臂連桿III與上臂連桿III鉸接處設(shè)置有驅(qū)動(dòng)下臂連桿III轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)II。5.如權(quán)利要求4所述的重載機(jī)械手，其特征在于:所述機(jī)座內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)腰部連桿繞機(jī)座水平旋轉(zhuǎn)的電機(jī)II I。6.如權(quán)利要求5所述的重載機(jī)械手，其特征在于:所述末端執(zhí)行器和下臂連桿II連接處安裝有驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行器活動(dòng)的電機(jī)IV。
【文檔編號(hào)】B25J9/00GK205497469SQ201620320373
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月14日
【發(fā)明人】鄧必懋, 劉祥威, 唐武軍, 張樹波
【申請(qǐng)人】佛山市廣工大數(shù)控裝備技術(shù)發(fā)展有限公司