[发明专利]一种多角度精确控制的机器人手臂

说明书

本发明公开了一种多角度精确控制的机器人手臂，包括法兰盘，所述法兰盘上安装有第一伸缩装置，且第一伸缩装置的末端通过第一伺服电机连接有第二伸缩装置，所述第二伸缩装置的末端通过第二伺服电机连接有第三伸缩装置，本发明中将机器人手臂的末端伺服电机以伸缩装置进行替代，其中伸缩装置可以采用更加精确的丝杆型电动推杆，由于丝杆型电动推杆自锁能力强，因此结构刚强度好，机械手臂的末端承载能力大，从而能够适用于末端载荷大安装空间小的应用场合，不仅能够有效的对工作装置安装座末端进行精准的多角度调整，而且能够有效的减少对高性能伺服电机的购置费用，具有很高的经济效益。

技术领域

本发明涉及机器人手臂技术领域，具体为一种多角度精确控制的机器人手臂。

背景技术

机器人是当前工业中重要的自动化生产设备，传统的机械手一般采用的是三坐标直线式移动或者采用在关节处安装驱动电机驱动的旋转式机械臂，前者移动限制较大，无法良好的调整末端的倾斜角度，因此只能够用应用于简单的搬运等操作，而当需要机器人的末端具有更多摆动自由度从而用于各种复杂的末端处理工作时，就需要机器人的手臂末端能够以所需要的角度进行倾斜，后者虽然能够实现这一点，但由于现有小型伺服电机的自锁力矩较小，因此控制精度较低，尤其是手臂末端需要承载重负载时，因此需要发明一种能够对末端进行多角度精确控制的新型机器人手臂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多角度精确控制的机器人手臂，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：一种多角度精确控制的机器人手臂，包括法兰盘，所述法兰盘上安装有第一伸缩装置，且第一伸缩装置的末端通过第一伺服电机连接有第二伸缩装置，所述第二伸缩装置的末端通过第二伺服电机连接有第三伸缩装置，且第三伸缩装置的末端通过第三伺服电机安装有安装板，且安装板的右侧安装有转盘，所述转盘上设置有连接杆，且连接杆与安装板的下端通过第四伸缩装置进行固定，所述连接杆的后端铰接安装有安装杆，且连接杆的前端铰接安装有与安装杆铰接固定的第五伸缩装置，所述安装杆的末端安装有工作装置安装座，且工作装置安装座上设置有工作装置。

优选的，所述第一伸缩装置、第二伸缩装置、第三伸缩装置、第四伸缩装置和第五伸缩装置为丝杆型电动推杆。

一种多角度精确控制的机器人手臂的控制方法，包括以下步骤：

S1.建立坐标系：现定义第一伸缩装置的最大伸缩长度为L₁，第二伸缩装置的最大伸缩长度为L₂，第三伸缩装置的最大伸缩长度为L₃，并选定第一伸缩装置最小行程所在面与第一伸缩装置轴线交点为o点，以o点为圆心、重力方向为Z轴、第一伸缩装置的轴线为X轴建立坐标系o(X,Y,Z)，定义第三伸缩装置的轴线与第三伺服电机驱动轴的轴线交点为k点，定义工作装置安装座右端面中心处为d点，定义转盘中心轴与连接杆右端面交点为m点，以m点为圆心、圆盘的轴线方向为V轴、连接杆的方向为U轴建立坐标系m(U，V，W)，定义安装杆和连接杆的夹角为α，安装板前端面和连接杆的夹角为β，安装板左端面与W轴的夹角为γ，并定义工作装置安装座末端d点所在的平面最终所要运行到的角度为目标角度，目标角度在o(X,Y,Z)坐标系内以夹角方式预先表示为(A_XoY、B_YoZ、C_XoZ)，采用d点最终所要到达的工作位置为工作位置；