[实用新型]一种柔性驱动式机械臂

说明书

本实用新型涉及一种柔性驱动式机械臂，包括底座、支撑臂、连杆、弹性件、伺服电机、转动杆、驱动杆及控制器，底座与支撑臂固连，支撑臂固定有伺服电机，伺服电机的输出轴与连杆固连，连杆固定有伺服电机，伺服电机的输出轴与转动杆固连，转动杆与伺服电机固连，伺服电机的输出轴与驱动杆固连，支撑臂与连杆夹设有弹性件，控制器与伺服电机电连接。本实用新型通过在支撑臂与连杆夹设有弹性件，减轻伺服电机在驱动连杆转动时所承受的重力，保证对机械手的柔性驱动，提高机械臂的承重强度，减小冲击也能降低电机能耗；通过将支撑臂与连杆转动连接，转动杆设有驱使驱动杆旋转的第三伺服电机，能够实现两个方向自由度的转动。

技术领域

本实用新型涉及技术领域，具体涉及一种柔性驱动式机械臂。

背景技术

机械臂是为末端执行器(如机械手)提供动力以及支撑的部件，要求机械臂轻量、灵活从而实现末端执行器多方位到达目标位置，使末端执行器进行预设作业。因其独特的操作灵活性，已在工业装配、安全防爆等领域得到广泛应用。但是现有的机械臂一般对机械手进行刚性驱动，机械手在抓取不同重量的待抓取物时，如果不能保证精确的柔性和力控制，机械臂的强度往往不能长期承受较快的工作节奏。

实用新型内容

本实用新型提供了一种柔性驱动式机械臂，解决了以上所述的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的方案如下：一种柔性驱动式机械臂，所述机械臂包括底座、支撑臂、连杆、弹性件、第二伺服电机、转动杆、第三伺服电机、驱动杆、第一伺服电机及控制器，所述底座与所述支撑臂的一端固定连接，所述支撑臂的另一端固定有所述第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴穿过所述支撑臂后与所述连杆的一端固定连接，所述连杆的另一端固定有所述第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴穿过所述连杆后与所述转动杆的一端固定连接，所述转动杆的另一端与所述第三伺服电机固定连接，所述第三伺服电机的输出轴与所述驱动杆的一端固定连接，所述支撑臂的中部与所述连杆的中部之间夹设有所述弹性件，所述控制器与所述第一伺服电机、所述第二伺服电机及所述第三伺服电机电连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种柔性驱动式机械臂，具有以下优点：1、通过在所述支撑臂的中部与所述连杆的中部之间夹设有所述弹性件，减轻了第一伺服电机在驱动所述连杆转动时的所承受的重力，且保证对机械手的柔性驱动，提高了机械臂的承重强度，减小冲击也能降低电机能耗；2、通过将支撑臂与连杆转动连接，连杆与转动杆一端转动连接，转动杆另一端设有驱使驱动杆旋转的第三伺服电机，能够实现两个方向自由度的转动；3、通过将所述控制器与所述第一伺服电机、所述第二伺服电机及所述第三伺服电机电连接，便于实现整个装置的智能化与自动化。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述机械臂还包括机械手，所述驱动杆的另一端与所述机械手固定连接。

进一步，所述弹性件为压缩弹簧。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将弹性件设计为压缩弹簧，当将待抓取物进行抬起时，压缩弹簧能够释放储存的能量辅助提供动力，降低能耗。

进一步，所述机械臂还包括压力传感器，所述压力传感器夹设于所述弹性件与所述连杆的中部之间，所述控制器与所述压力传感器电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在所述弹性件与所述连杆的中部之间夹设有用于检测压力数据的压力传感器，并将这些数据传送给控制器，控制器根据这些压力数据来设定第一伺服电机的转速，当压力数据较大时，因为足以抬起重物，控制器可适当调高第一伺服电机的转速；当压力数据较小时，因可能不足以抬起重物，控制器可适当调低第一伺服电机的转速；这样可以降低能耗和提高转动效率。

进一步，所述机械臂还包括扭弹簧，所述第三伺服电机的输出轴通过所述扭弹簧与所述驱动杆的一端固定连接。