[发明专利]一种外肢体辅助作业机械臂有效

专利信息
申请号: 201810320697.9 申请日: 2018-04-09
公开(公告)号: CN108453706B 公开(公告)日: 2021-10-22
发明(设计)人: 段峰;刘振强;史亮;邢庆龙 申请(专利权)人: 南开大学
主分类号: B25J9/00 分类号: B25J9/00;B25J15/00
代理公司: 合肥晨创知识产权代理事务所(普通合伙) 34162 代理人: 康培培
地址: 300071*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 肢体 辅助 作业 机械
【说明书】:

发明属于机器人装置技术领域,更具体地,涉及一种外肢体辅助作业机械臂。该外肢体辅助作业机械臂采用类似人体外肢体的结构进行设计,包括至少一个单机械臂。所述单机械臂包括依次连接的支架、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂和末端执行器;所述支架固定于移动搬运装置上,第一机械臂与支架垂直转动连接,第二机械臂与第一机械臂水平转动连接,所述第三机械臂与第二机械臂水平转动连接,所述第四机械臂与第三机械臂垂直转动连接,所述第四机械臂与末端执行器固定连接。末端执行器采用曲柄滑块装置,能够用于夹紧形状不规则的货物。

技术领域

本发明属于机器人装置技术领域,更具体地,涉及一种外肢体辅助作业机械臂。

背景技术

随着工厂自动化程度的不断提高,机械臂的应用也越来越广泛。目前机械臂的末端执行器一般是抓取式结构,这种结构能够对轻型货物进行辅助作业,但由于该结构自身的限制,难以实现对重型货物的辅助作业。已有的针对重型货物的机械臂大多属于专用型机械,即只能针对某一种特定的货物进行作业,应用面较为狭窄。此外,针对于不规则形状的货物,为实现对货物的夹紧,需要设计一种新的辅助作业机械臂,能够用于不规则形状的货物。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处,本发明提出一种外肢体辅助作业机械臂,该机械臂末端设有夹紧装置,夹紧装置用于夹持货物,本发明解决了现有机械臂难以对重型货物进行辅助作业、适用面窄等问题。

实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种外肢体辅助作业机械臂,至少包括一个单机械臂,所述单机械臂包括依次连接的支架、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂和末端执行器;所述支架固定于移动搬运装置上,第一机械臂与支架垂直转动连接,第二机械臂与第一机械臂水平转动连接,所述第三机械臂与第二机械臂水平转动连接,所述第四机械臂与第三机械臂垂直转动连接,所述第四机械臂与末端执行器固定连接。

本技术方案进一步的优化,所述末端执行器包括驱动电机、第一连杆装置、第二连杆装置、末端托举部分、第一夹紧块和第二夹紧块,所述驱动电机固定设置在第四机械臂上,驱动电机的输出轴分别与第一连杆装置、第二连杆装置通过键连接,所述第一连杆装置与第二夹紧块通过铰链相连接,第二连杆装置与第一夹紧块通过铰链相连接,所述末端托举部分固定连接在第四机械臂上,第一夹紧块和第二夹紧块位于末端托举部分内部,且与末端托举部分滑动连接。

本技术方案更进一步的优化,所述末端托举部分包括第一固定板、第二固定板、第一连接板和第二连接板,其中第一固定板和第二固定板的内侧均布置有轨道,轨道用于连接第一夹紧块和第二夹紧块,第一固定板和第二固定板通过螺栓分别与第一连接板和第二连接板固定连接。

本技术方案进一步的优化,还包括第一转动关节,所述第一机械臂一端通过第一转动关节与支架相连接。

本技术方案更进一步的优化,所述第一转动关节为转动轴承。

本技术方案进一步的优化,还包括第二转动关节,所述第四机械臂通过第二转动关节与第三机械臂相连接。

本技术方案更进一步的优化,所述第二转动关节为转动轴承。

本技术方案进一步的优化,所述外肢体辅助作业机械臂包括两个单机械臂。

区别于现有技术,上述技术方案具有如下优点:

1.本发明中采用类似人体外肢体结构对辅助作业机械臂进行设计,该辅助作业机械臂共有4个自由度,与人体外肢体的自由度相似,能够灵活地对货物进行作业。

2.本发明中的辅助作业机械臂根据货物的重量及形状尺寸既可单臂作业,也可双臂协同作业。在双臂协同作业时,通过协调第一转动关节和第二转动关节之间的关系能够保证双机械臂在对货物进行作业时,货物的轴线能够始终处于水平位置。

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