[发明专利]一种基于超声电机的直驱式协作机械臂

说明书

本发明涉及一种基于超声电机的直驱式协作机械臂，包括底座、大臂、小臂和手部；底座上固定连接有第一超声电机且第一超声电机的第一输出轴竖直设置，第一超声电机的第一输出轴通过一个第一法兰座与一个L形的转座的横向侧板固定连接，转座的纵向侧板上固定连接有第二超声电机，第二超声电机的第二输出轴水平设置且伸至转座靠近第一超声电机的一侧；大臂一端通过一个第二法兰座与第二超声电机的第二输出轴固定连接，大臂的另一端固定连接有第三超声电机，第三超声电机的第三输出轴水平设置且朝向与第二超声电机的第二输出轴的朝向相反，小臂一端通过一个第三法兰座与第三超声电机的第三输出轴固定连接，小臂另一端与手部连接。

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种基于超声电机的直驱式协作机械臂。

背景技术

众所周知，目前的机械装置仍由传统电机带动，中间有许多变速装置，通过电机的转动带动机械机构的运动，经过相应的变速装置，带动整个机械装置的运动。 尽管传统电机节省了人力，但是自身存在冲击，噪声，效率低，难以控制及需要转换能量，响应时间长。

超声电机不像传统的电机那样，利用电磁的交叉力来获得其运动和力矩，超声电机则是利用压电陶瓷的逆压电效应和超声振动来获得其运动和力矩的，将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子的宏观运动。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供基于超声电机的直驱式协作机械臂，该机械臂解决了传统电机存在的自身存在冲击，噪声，效率低，难以控制及需要转换能量，响应时间长等问题，同时节省了空间，提高了传输效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于超声电机的直驱式协作机械臂，包括底座、大臂、小臂和手部；底座上固定连接有第一超声电机且第一超声电机的第一输出轴竖直设置，第一超声电机的第一输出轴通过一个第一法兰座与一个L形的转座的横向侧板固定连接，转座的纵向侧板上固定连接有第二超声电机，第二超声电机的第二输出轴水平设置且伸至转座靠近第一超声电机的一侧；大臂一端通过一个第二法兰座与第二超声电机的第二输出轴固定连接，大臂的另一端固定连接有第三超声电机，第三超声电机的第三输出轴水平设置且朝向与第二超声电机的第二输出轴的朝向相反，小臂一端通过一个第三法兰座与第三超声电机的第三输出轴固定连接，小臂另一端与手部连接。

其中，所述底座内部具有形状与第一超声电机的第一机壳形状匹配的空腔，空腔贯通底座的上下端面，底座一侧的侧壁上开有连通空腔的U形的用于走线的布线口。

其中，所述第一超声电机的第一机壳容置在底座的空腔上部，第一超声电机的第一定子座位于底座上方并且固定连接在底座的顶面上。

其中，所述转座的横向侧板的中心开有供第一超声电机的第一输出轴穿过的转座轴孔，横向侧板在转座轴孔的外周均匀开有若干减轻转座重量的减重开孔，转座的纵向侧板上设置有容置第二超声电机的第二机壳的转座容置孔，转座容置孔贯通纵向侧板的顶部。

其中，所述第一法兰座具有法兰盘和固定连接在法兰盘上的套筒，套筒的圆弧形的内壁上设置有平直的卡面，套筒在卡面的位置上设置有水平向贯通套筒的通孔，第二法兰座和第三法兰座的结构与第一法兰座的结构相同。

其中，所述第二超声电机的第二机壳固定连接在转座的纵向侧板的外侧，第二超声电机的第二定子座固定连接在转座的纵向侧板的内侧。

其中，所述大臂具有长条板状的臂部和连接在臂部一端的连接部，臂部远离连接部的一端设置有供第二超声电机的第二输出轴穿过的大臂轴孔，臂部在大臂轴孔与连接部之间的部分沿臂部的长度方向开有大臂减重条孔，连接部匹配第三超声电机的第三机壳的形状开有大臂容置孔，大臂容置孔贯通连接部一侧的侧壁。