[实用新型]一种自由伸缩旋转升降的借力助力机械臂

权利要求书

1、一种小型、轻便、耐用、低成本、易操作、方便移动的借力助力机械臂，特别是一种具有自行走底盘，借助天花板和地板进行垂直立柱固定，能够自由伸缩旋转升降的借力助力机械臂，其特征在于包括：行走底盘(1)、牵引系统(2)、立柱调整系统(3)、立柱(4)、齿条(5)、升降电机(9)、升降套管(10)、旋转套环(11)、防滑落装置(12)、升降伸缩臂(15)、多方位辅助移动臂(17)、多方位旋转臂(20)、手持工具接口(21)、自吸式液压支撑模块(23)，其连接关系为立柱调整系统(3)固定在行走底盘(1)上，立柱(4)底端固定在立柱调整系统(3)的伸缩柱塞(3-7)上，伸缩柱塞(3-7)上下移动时，能够带动立柱(4)上下行进；立柱(4)有不同长度的多条，组合连接起来使用，齿条(5)平行固定在立柱(4)的外表面；升降套管(10)套装在立柱(4)的外部，在其上开槽，使齿条(5)从槽内伸出；升降电机(9)固定在升降套管(10)上，电机齿轮与齿条(5)啮合，升降电机(9)带动齿轮转动能够带动升降套管(10)沿立柱上下升降；旋转套环(11)固定在升降套管(10)的两端，能够围绕升降套管(10)作旋转运动；升降伸缩臂(15)由平行的双连杆构成，起始端固定在两个旋转套环(11)上，多节升降伸缩臂(15)通过伸缩臂关节(16)连接，升降伸缩臂(15)能够围绕伸缩臂关节(16)水平折合，也能够带动旋转套环(11)围绕立柱(4)整体做水平旋转运动；多方位辅助移动臂(17)连接在升降伸缩臂(15)的末端，由平衡拉力弹簧(19)维持一定重力范围内的平衡，多方位辅助移动臂(17)能够绕十字旋转关节(18)上下左右转动；多方位旋转臂(20)固定在多方位辅助移动臂(17)末端，以增加末端臂上下移动的幅度和角度；手持工具接口(21)连接在多方位旋转臂(20)的末端，能够在垂直面内旋转，另外它能够挂接手持工具，实现手持工具的连接固定；防滑落装置(12)固定在升降套管(10)上，用来防止电机故障或失效情况下机械臂的意外滑落；自吸式液压支撑模块(23)与立柱调整系统(3)一起配合使用，保障在立柱调整系统(3)故障或失效时的安全支撑。

2、根据权利要求1所述的一种具有自行走底盘，借助天花板和地板进行垂直立柱固定，能够自由伸缩旋转升降的借力助力机械臂，其基本特征是借助天花板和地板垂直固定立柱(4)，使立柱顶部和底部与地板紧密连接产生的摩擦力力矩，抵消工作臂展开工作时产生的重力力矩，从而减少机械臂系统工作时对底盘的面积和自身重量的要求；工作结束后机械臂能够折叠合拢并降落到立柱根部，此时机械臂重力的力矩很小，对底盘和自身重量要求也很小；因此系统小型化，轻便化，移动方便。

3、根据权利要求1所述的一种具有自行走底盘，借助天花板和地板进行垂直立柱固定，能够自由伸缩旋转升降的借力助力机械臂，其特征是：设计有行走底盘(1)、牵引系统(2)和立柱固定架(17)；立柱(4)拆卸下来以后安放在立柱固定架(17)上；机械臂折叠合拢、立柱拆卸之后承载在行走底盘(1)上，系统在外力牵引下能够自己行走移动转弯。

4、根据权利要求1所述的一种具有自行走底盘，借助天花板和地板进行垂直立柱固定，能够自由伸缩旋转升降的借力助力机械臂，其特征是：行走底盘(1)上设计有立柱调整系统(3)，立柱调整系统(3)包括底部支撑盘(3-1)、弹簧(3-2)、弹簧仓(3-3)、弹簧压缩板(3-4)、连接杆(3-5)、柱塞外壳(3-6)、伸缩柱塞(3-7)、水平仪(3-8)、顶部支撑盘(3-9)；弹簧仓(3-3)固定在行走底盘(1)台面上，弹簧(3-2)装在弹簧仓(3-3)内，弹簧(3-2)在弹簧压缩板(3-4)作用下会向下压缩；顶部支撑盘(3-9)固定在伸缩柱塞(3-7)顶部，伸缩柱塞(3-7)在柱塞外壳(3-6)内，柱塞外壳(3-6)与底部支撑盘(3-1)固定在一起，底部支撑盘(3-1)通过连接杆(3-5)连接弹簧压缩板(3-4)；柱塞外壳(3-6)和伸缩柱塞(3-7)通过连接杆(3-5)、弹簧压缩板(3-4)、弹簧(3-2)、弹簧仓(3-3)组成的悬挂结构悬挂在行走底盘(1)上，由于弹簧(3-2)的弹性，能够小幅自由摆动实现水平调整；水平仪(3-8)固定在顶部支撑盘(3-9)上，协助进行立柱垂直度调整。