[发明专利]七自由度机械臂

说明书

本发明公开了一种七自由度机械臂，包括：旋转基座、大臂驱动组件、肘臂驱动组件、小臂驱动组件、腕部驱动组件，大臂驱动组件、肘臂驱动组件连接、小臂驱动组件、腕部驱动组件依次连接，大臂驱动组件设置在旋转基座上，所述大臂驱动组件包括直线滑台组件、第一滑动结构、第二滑动结构、第一大臂、第二大臂、大臂连接板，肘臂驱动组件包括肘臂驱动装置和肘臂，小臂驱动组件包括小臂驱动装置和小臂，腕部驱动组件包括腕部驱动装置、腕部执行装置。本发明提供的七自由度机械臂，采用混联的连接方式，实现多种自由度运动，具有结构简单、承载能力强、重构性强、通用性强、操作灵活、平衡性强、作业空间大、便于调整维护的特点。

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，特别是涉及一种七自由度机械臂。

背景技术

现代科技发展迅猛，各行各业机械化、自动化以及智能化的要求越来越高，机器人技术必将成为现代科学技术发展的核心趋势，在农业、物流运输、汽车制造等行业中发挥突出作用。为了提高农业生产率，解放人的工作强度，改善工作环境，国内外研发与设计了各种各样的机械臂，并一次次的研发与突破，用于不同的行业，不同的作业对象。就目前情况分析，实际应用中的机械手臂还存在诸多问题：(1)通用性差，单一性强，不能达到一机多能的使用目的，从而操作对象非常局限；(2)结构复杂，不易拆分重组，不易于升级扩展与维护维修；(3)机构笨重、不灵活、成本高，实用性不强，很难进行商业化推广；(4)机器臂普遍串联，自由度少，承载力、稳定性、平衡感和灵活度等方面存在不足，不能完成在各个不同的环境中工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种七自由度机械臂，采用混联的连接方式，能够实现多种自由度运动，具有结构稳定、承载能力强、重构性强、通用性强、操作灵活、平衡性强、作业空间范围大、便于调整维护的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种七自由度机械臂，该机械臂包括：旋转基座、大臂驱动组件、肘臂驱动组件、小臂驱动组件、腕部驱动组件，所述大臂驱动组件、肘臂驱动组件、小臂驱动组件、腕部驱动组件依次连接，所述大臂驱动组件设置在所述旋转基座上；

所述大臂驱动组件包括直线滑台组件、第一滑动结构、第二滑动结构、第一大臂、第二大臂、大臂连接板，所述直线滑台组件垂直设置在所述旋转基座上，所述第一大臂和第二大臂分别设置于所述直线滑台组件的两侧；

所述直线滑台组件包括对称设置的第一直线滑台和第二直线滑台，所述第一大臂包括一端铰接连接的第一大臂连杆和第一大臂推杆，所述第二大臂包括一端铰接连接的第二大臂连杆和第二大臂推杆，所述第一滑动结构设置在所述第一直线滑台上，所述第二滑动结构设置在所述第二直线滑台上，所述第一大臂推杆和所述第二大臂推杆的另一端分别铰接在所述第二滑动结构的两端，所述第一大臂连杆和所述第二大臂连杆的一端还分别铰接在所述第一滑动结构的两端，所述第一大臂连杆和第二大臂连杆另一端固定连接在大臂连接板上，所述第一直线滑台和第二直线滑台同步或单独工作，以带动所述第一大臂和/或第二大臂运动；

所述肘臂驱动组件包括肘臂驱动装置和肘臂，所述肘臂驱动装置固定连接在所述大臂连接板上，所述肘臂驱动装置与所述肘臂可转动连接；

所述小臂驱动组件包括小臂驱动装置和小臂，所述小臂驱动装置固定连接在所述肘臂上，所述小臂驱动装置驱动所述小臂伸缩移动；

所述腕部驱动组件包括第一腕部驱动装置、第二腕部驱动装置和腕部执行装置，所述第一腕部驱动装置与所述小臂固定连接，所述第一腕部驱动装置驱动所述第二腕部驱动装置旋转，所述第二腕部驱动装置驱动所述腕部执行装置旋转。

可选的，所述第一腕部驱动装置、第二腕部驱动装置、肘臂驱动装置均包括伺服电机和减速器。

可选的，所述第一腕部驱动装置的减速器驱动连接位于所述第二腕部驱动装置上的腕部固定件以驱动所述第二腕部驱动装置旋转。