[实用新型]一种协作机械臂四连杆结构

说明书

本实用新型属于协作机械臂技术领域，公开了一种协作机械臂四连杆结构,包括第一主动杆、第二主动杆、第一从动杆和第二从动杆，还包括同轴设置的第一转轴和第二转轴，第一主动杆与第一转轴垂直连接并随轴转动，第二主动杆与第二转轴垂直连接并随轴转动，第一从动杆与第一主动杆铰接，第二从动杆一端与第二主动杆铰接，另一端与第一从动杆铰接；四连杆结构还包括驱动电机组和传动结构，驱动电机组提供驱动力，传动结构将驱动力分别传递给第一转轴和第二转轴。本实用新型结构简单，成本低，使用四连杆结构进行运动的传递，以一个工作臂实现两个自由度的传动，减轻了机械臂的自重，降低了电机的负担，提高了电机的有效功率。

技术领域

本实用新型属于协作机械臂技术领域，具体涉及一种协作机械臂四连杆结构。

背景技术

机械臂是一个多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。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；随着机械臂的伸入研发，其结构和精度均得到极大的改善，已不仅仅在目前的领域应用，还拓展至诸多直接辅助人进行操作的技术领域，甚至能部分代替人的工作，在诸多工业领域，包括敏感环境和复杂环境，协作机械臂的运用能够保护人员、保证生产质量、提高效率和减少设备损坏。例如在AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)技术领域，协作机械臂能够与AGV配合使用，参与生产自动化的各项工序，例如码垛、分拣、视觉检查等。

当下的协作机械臂要求速度、刚性、工作半径、负荷、定位精度等指标尽可能达到更高的标准，从而能够参与更多领域的工作。协作机械臂一般包括多个工作轴和工作臂，通过相互配合实现多个自由度的协调运转，达到精确控制方向的目的，最终实现操作指令动作。机械臂的每个工作轴和工作臂，只能在一个自由度上实现形态的切换，导致机械臂每增加一个自由度，必须增加至少一个工作轴和工作臂，使得整个机械臂的自重增加，严重增加了低位电机的负担，机械臂的有效功率降低。

因此，在本领域为了将协作机械臂的结构进行精简，提高机械臂的有效功率，需要提出更为合理的技术方案。

实用新型内容

本实用新型提供了一种协作机械臂四连杆结构，旨在通过四连杆机构的配合联动，实现一条工作臂提供两个自由度的目的，精简了工作臂的结构和重量，降低了电机的无效负重，提高了电机的有效输出功率。

为了实现上述效果，本实用新型所采用的技术方案为：

一种协作机械臂四连杆结构,包括第一主动杆、第二主动杆、第一从动杆和第二从动杆。具体地说，还包括同轴设置的第一转轴和第二转轴，所述第一主动杆与第一转轴垂直连接并随轴转动，所述第二主动杆与第二转轴垂直连接并随轴转动，所述第一从动杆与第一主动杆铰接，所述第二从动杆一端与第二主动杆铰接，另一端与第一从动杆铰接；所述的四连杆结构还包括驱动电机组和传动结构，驱动电机组提供驱动力，传动结构将驱动力分别传递给第一转轴和第二转轴。

进一步的，对上述技术方案进行优化，所述的第一主动杆、第二主动杆、第一从动杆和第二从动杆均为片状的条形杆，第一主动杆和第二从动杆的长度相同，第二主动杆与第一从动杆的长度相同。

作为优选的方案，第一主动杆主承重，同时用于调节第一从动杆在纵向圆周面上的运动，第一主动杆的厚度大于另外三根杆，第二主动杆、第二从动杆主调节，用于调节第一从动杆的俯仰角度，故第二主动杆和第二从动杆采用相对较薄的条形杆。第一主动杆和第二从动杆的长度相同，第二主动杆与第一从动杆的长度相同，由此形成平行四边形结构。

再进一步，为了方便四连杆结构与机械臂连接配合，对上述方案进行优化，所述的第一从动杆为板状件，板状件的下表面设有第一铰接头和第二铰接头，第一铰接头与第一主动杆铰接，第二铰接头与第二从动杆铰接，且第一铰接头与第二铰接头之间的距离等于第一主动杆的长度。第一从动杆可在其余三根杆的配合调节下实现圆周转动和俯仰运动，故其余机械臂的其余结构连接，能够实现两个自由度的调节。