[发明专利]机械臂及具有其的乒乓球机器人

权利要求书

1.一种机械臂，其特征在于：

所述机械臂包括第一驱动关节、第二驱动关节、第三驱动关节、联动结构、第四驱动关节以及末端执行器，所述第一驱动关节与所述第二驱动关节连接，所述联动结构与所述第一驱动关节和所述第二驱动关节连接，所述第三驱动关节与所述联动结构连接，所述第四驱动关节与所述第三驱动关节连接，所述末端执行器与所述第四驱动关节连接，所述第一驱动关节、第三驱动关节、第四驱动关节具有旋转自由度，所述第二驱动关节具有伸缩自由度，所述联动结构用于调节所述第三驱动关节的自由度；

所述第一驱动关节的固定端安装在基座上；所述第二驱动关节包括第一安装板、同步驱动组件，第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一安装板与所述第一驱动关节的输出端连接，所述第二驱动关节的固定端安装在所述第一安装板上，所述第一连杆和所述第三连杆铰接，所述第二连杆和所述第四连杆铰接，所述第三连杆和所述第四连杆铰接，所述同步驱动组件用于驱动所述第一连杆和第二连杆实现同步运动；

所述联动结构包括第一保持杆、第二保持杆、第三保持杆、第四保持杆、第五保持杆和第六保持杆，所述第一保持杆的第一端固定于所述基座上，所述第二保持杆的第一端铰接于所述第一连杆上，所述第一保持杆的第二端铰接于所述第二保持杆的第二端，所述第一保持杆的第一端、所述第二保持杆的第一端、所述第一保持杆和所述第二保持杆的铰接端、所述第一驱动关节的输出端构成平行四边形结构，所述第三保持杆的第一端铰接于所述第一保持杆和所述第二保持杆的铰接端，所述第四保持杆第一部分的第一端和第二端分别与所述第三保持杆的第二端和所述第一连杆的第二端铰接，所述第四保持杆第一部分与所述第二保持杆、第三保持杆和第一连杆构成平行四边形结构，所述第四保持杆第二部分的第一端和第二端分别铰接于所述第五保持杆的第一端和第三连杆的第一端，所述第六保持杆的第一端和第二端分别铰接于所述第五保持杆的第二端和第三连杆的第二端，所述第四保持杆第二部分与所述第五保持杆、第六保持杆和第三连杆构成平行四边形结构；

所述第三驱动关节的固定端安装在所述第六保持杆上，所述第三驱动关节的输出端与水平面垂直；

所述第四驱动关节的固定端安装在第二安装板上，所述第二安装板与所述第三驱动关节的输出端连接，所述末端执行器与所述第四驱动关节的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于：

所述同步驱动组件包括双面齿同步带、第一同步轮、第二同步轮、第三同步轮、第一张紧轮、第一减速器和第二减速器，所述第一同步轮固定于所述第二驱动关节的输出端，所述第二同步轮、第三同步轮通过所述双面齿同步带与所述第一同步轮连接，所述第一张紧轮用于调节所述双面齿同步带的张紧度，所述第二同步轮和所述第三同步轮分别与所述第一减速器和所述第二减速器的输入轴连接，所述第一减速器和所述第二减速器的减速比相同，所述第一连杆和所述第一减速器的输出轴连接，所述第二连杆和所述第二减速器的输出轴连接。

3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于：

所述同步驱动组件包括同步带、第四同步轮、第五同步轮、第二张紧轮、第一齿轮和第二齿轮，所述第四同步轮固定于所述第二驱动关节的输出端，所述第五同步轮通过所述同步带与所述第四同步轮连接，所述第二张紧轮用于调节所述同步带的张紧度，所述第一齿轮与所述第五同步轮连接，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第一连杆和所述第一齿轮连接，所述第二连杆和所述第二齿轮连接。

4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于：

所述第一安装板包括第一安装面和第二安装面，所述第一驱动关节的输出端安装于所述第一安装面上，所述第二驱动关节的固定端安装于所述第二安装面上，所述第一驱动关节的输出端和所述第二驱动关节的输出端同轴线布置。

5.一种乒乓球机器人，其特征在于：

所述乒乓球机器人包括直线运动模组和机械臂；

所述直线运动模组包括直线驱动结构和直线滑轨，所述机械臂与所述直线驱动结构连接，所述直线驱动结构用于驱动所述机械臂沿所述直线滑轨移动，其中，所述乒乓球机器人在使用时，所述直线滑轨与乒乓球桌沿长度方向的中线平行；

所述机械臂为权利要求1－4任一项所述的机械臂，其中，末端执行器为乒乓球拍。