[实用新型]一种三自由度机械手

说明书

本实用新型提供了一种三自由度机械手，包括底座、转动机构、支撑机构和夹持机构，转动机构包括底盘、第一驱动电机和第一传动装置；支撑机构包括手臂支撑段、第二驱动电机、第二传动装置、大臂、三角形支架、第一转轴、第二转轴、第一联轴器、第二联轴器、小臂、协作调节杆和连接肩；连接肩的底端与夹持机构相连。第二驱动电机通过第二传动装置能够分别驱动第一联轴器、第二联轴器协同带动后臂、协作调节杆的上下前后运动，进而带动夹持机构的上下前后移动。本新型所设计的机械手操作简单，结构合理，能够在三维空间中精确定位的基础上，使其能有更快的跟踪速度、轨迹跟踪性能并能够克服三自由度机械手本身不确定性的干扰。

技术领域

本实用新型涉及机械手领域，具体涉及一种三自由度机械手。

背景技术

在自动化装配电镀生产线上,机械手能将单个或多个工件快速的从一个位置准确地抓取移动到目标位置。机械手的应用大大提高了生产效率,也更容易实现自动化控制,同时其还能使操作人员免受电镀环境对于人身健康的影响。目前应用较多的机械手有二自由度机械手和三自由度机械手。

伴随着科技的进步，机器人行业迎来了风口，同时企业为了解决用工荒的问题对于使用机械手来代替人工的兴趣越来越浓厚，多方面的因素加剧了搬运码煤工业机器人迅速发展迎来了黄金发展时期。而作为工业机器人的重要分支的工业机械手，具有非常重要的研究意义。许多工作的重复性比较高、安全性较低，机械手作为一种操作简单、成本较低、安全性高的非常强的实用性技术，在工业控制的工作中占据着越来越重要的作用。而现有机械手大多设计复杂，成本较高，对机构分析、运动学分析和实现过程中的轨迹规划及运动仿真的综合合理剖析并最大化对其利用，从而来最大化改善机械手的灵活性、结构合理性等将具有重要的应用意义。

实用新型内容

针对上述背景，本实用新型提供了一种三自由度机械手，在机械手动力学和运动学研究的基础上，所设计的机械手操作简单，结构合理，能够在三维空间中精确定位的基础上，使其能有更快的跟踪速度、轨迹跟踪性能并能够克服三自由度机械手本身不确定性的干扰。

本实用新型采用以下的技术方案：

一种三自由度机械手，包括底座、转动机构、支撑机构和夹持机构，

所述转动机构包括底盘、第一驱动电机和第一传动装置，所述底盘设置在所述底座上，所述第一驱动电机通过所述第一传动装置能够驱动底盘在底座上进行旋转运动；

所述支撑机构包括手臂支撑段、第二驱动电机、第二传动装置、大臂、三角形支架、第一转轴、第二转轴、第一联轴器、第二联轴器、小臂、协作调节杆和连接肩，所述手臂支撑段固定于底盘上，所述第一转轴设置在手臂支撑段上；所述大臂包括前臂和后臂，所述前臂通过第一转轴与手臂支撑段相连，所述后臂通过所述第一联轴器连接在第一转轴上；所述第二转轴设置在前臂的尾端，所述三角形支架为三角形，该三角形的一个顶点通过第二转轴与前臂相连，另两个顶点分别与后臂和小臂相连；所述协作调节杆包括协作调节杆前段和协作调节杆后段，所述协作调节杆后段通过所述第二联轴器连接在第一转轴上，所述协作调节杆前段能够以第二转轴为轴进行转动，协作调节杆前段的尾端与所述连接肩相连；所述连接肩上设有竖直杆，小臂的尾端与所述竖直杆相连；连接肩的底端与所述夹持机构相连；

所述第二驱动电机通过所述第二传动装置能够驱动第一联轴器带动后臂进行上下运动，后臂的上下运动通过三角形支架带动小臂进行上下或前后运动，同时，第二驱动电机通过第二传动装置能够驱动第二联轴器带动协作调节杆后段进行上下运动，协作调节杆后段的上下运动通过第二转轴带动协作调节杆前段进行上下或前后运动；小臂的上下或前后运动和协作调节杆前段的上下或前后运动能够联动带动连接肩的上下或前后移动，进而带动夹持机构的上下或前后移动。

优选地，所述夹持机构与所述连接肩的连接为转轴连接。

优选地，所述夹持机构包括第三驱动电机、第三传动装置和机械爪。