[发明专利]一种多自由度连杆式轻型机械臂

说明书

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，具体为一种多自由度连杆式轻型机械臂。

背景技术

随着劳动力成本的日益增长以及工业生产自动化程度的提高，机器人代替人工执行简单重复、危险性高、劳动强度大的任务逐渐成为一种趋势，机器人以其高效率、低成本、高可靠性等特点，在现代化建设、生产过程中发挥着越来越重要的作用，其广泛应用于核工业、石化企业、造船业、建筑等众多行业内，为我国国民经济的持续健康增长做出了巨大贡献；机械臂作为机器人的主要执行部件，其灵巧性、运动空间、体积、重量等参数，很大程度上影响着机器人的应用范围，决定着国家工业自动化水平；机械臂按照负载大小分为大型、中型、小型三类，大型机械臂主要用于搬运、码垛等大负载场合，中小型主要用于焊接、喷漆、检测等小负载场合；国外发达国家在中小型机械臂的研究和应用上较国内先进，其具有体积小、重量轻、精度高等特点；

然而，现如今国内中小型机械臂普遍存在笨重、体积大、灵活性较差等缺陷，严重阻碍了其轻量化、自动化、智能化的发展趋势，随着作业任务多样化以及作业环境复杂化，亟需一种轻型、多自由度、负载/自重比高的机械臂，使其不仅可满足复杂的作业要求还具有较轻的质量，针对上述不足，本发明提出一种多自由度连杆式轻型机械臂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多自由度连杆式轻型机械臂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多自由度连杆式轻型机械臂，包括蜗轮蜗杆减速器、大臂右肋板、大臂左肋板、小臂左肋板和小臂右肋板，所述蜗轮蜗杆减速器和底座的底部连接，所述大臂右肋板和大臂左肋板分别位于底座顶部的两侧，且大臂右肋板的末端和大臂左肋板的末端均与底座顶部两侧通过转动件连接，所述大臂右肋板和大臂左肋板的之间安置有大臂驱动电动推杆和小臂驱动电动推杆，且大臂驱动电动推杆的末端铰接在底座前侧中下部位置，所述大臂驱动电动推杆的首端铰接在大臂右肋板和大臂左肋板之间的设有的第一固定轴上；

所述小臂左肋板和小臂右肋板均呈现为“7”字型，小臂左肋板的下端和小臂右肋板的下端均插接在末端执行器固定件上，所述小臂左肋板的拐点和小臂右肋板的拐点之间通过第二固定轴转动连接，且第二固定轴的两端分别与大臂右肋板的前端和大臂左肋板的前端连接，所述小臂驱动电动推杆的末端铰接在大臂右肋板和大臂左肋板之间的设有的第三固定轴上，所述小臂驱动电动推杆的首端同时与小臂左肋板的上端和小臂右肋板的上端转动连接。

优选的，所述大臂右肋板的侧壁上和小臂左肋板的侧壁上均设有肋板位置传感器。

优选的，所述肋板位置传感器和控制器电性连接。

优选的，所述大臂右肋板和大臂左肋板之间平行设置。

优选的，所述第一固定轴、第二固定轴和第三固定轴之间均平行设置。

优选的，所述小臂左肋板和小臂右肋板均与末端执行器固定件之间通过螺钉螺纹连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：此多自由度连杆式轻型机械臂结构简单，该多自由度连杆式轻型机械臂，其底座、大臂肋板、小臂肋板均采用轻质高强度金属材料，航空铝加工制造而成，整体重量不足8Kg，整体较轻，但其末端小臂负载高达40Kg，其负载/自重比较高。

该多自由度连杆式轻型机械臂，具备三个自由度，分别为机械臂整体绕安装平台的旋转、大臂的俯仰、小臂的俯仰，三自由度能使得机械臂能达到三维空间任意一点，且该机械臂基于模块化设计思想，其绕安装平台的旋转自由度为可拆卸式的连接，机械臂的安装拆卸非常简易；该机械臂大臂与小臂关节的俯仰运动由电动推杆驱动，抛弃了液动与气动等传统驱动方式带来的零部件多、不易控制、维护困难等缺点。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中控制器的电路原理示意图。

图中：1蜗轮蜗杆减速器、2底座、3大臂右肋板、4大臂驱动电动推杆、5小臂驱动电动推杆、6末端执行器固定件、7小臂左肋板、8小臂右肋板、9大臂左肋板、10肋板位置传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：