[实用新型]一种机械臂

说明书

本实用新型公开了一种机械臂，包括机器人本体，还包括设于机器人本体、且能够前后伸缩的前后伸缩关节；设于前后伸缩关节、用以获取前后伸缩关节相对于世界坐标系的位置关系的第一IMU。还包括设于前后伸缩关节的末端、且能够朝向内外侧方向旋转的内外旋转关节；设于内外旋转关节、用以获取前后伸缩关节和/或内外旋转关节相对于世界坐标系的位置关系的第二IMU。还包括设于内外旋转关节的末端、且能够朝向左右方向旋转的左右旋转关节；设于左右旋转关节、用以获取左右旋转关节相对于世界坐标系的位置关系的第三IMU。上述机械臂，利用IMU能够测量机械臂在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出机械臂的姿态，从而完毕后续校准操作。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种机械臂。

背景技术

随着社会发展与科技的显著进步，促使微机电技术不断创新，体积小、质量轻、功耗低、可靠性高的惯性测量单元(IMU)将姿态测控系统的应用范围由传统的航空航天、工业控制领域拓展到了更为广阔的领域，特别对于一些微小型运载体或微型便携式设备的姿态测控系统研究具有巨大的促进作用。而机械臂作为一个多耦合、多变量且时变的非线性、不稳定高阶系统，同时其运动学方程具有非完整性约束，因此机械臂作为一个结构相对简单、控制相对复杂系统，是验证姿态测控系统的典型装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机械臂，可以方便地解算出机械臂的姿态，实现机械臂电机的快速归零。

为实现上述目的，本实用新型提供一种机械臂，包括机器人本体，还包括：

设于所述机器人本体、且能够前后伸缩的前后伸缩关节；

设于所述前后伸缩关节用以获取所述前后伸缩关节相对于世界坐标系的位置关系的第一IMU。

优选地，还包括连接于所述前后伸缩关节、用以驱动所述前后伸缩关节沿前后方向伸缩的驱动缸。

优选地，还包括：

设于所述前后伸缩关节的末端、且能够朝向内外侧方向旋转的内外旋转关节；

设于所述内外旋转关节、用以获取所述前后伸缩关节和/或所述内外旋转关节相对于世界坐标系的位置关系的第二IMU。

优选地，还包括：

设于所述内外旋转关节的末端、且能够朝向左右方向旋转的左右旋转关节；

设于所述左右旋转关节、用以获取所述左右旋转关节相对于世界坐标系的位置关系的第三IMU。

优选地，还包括连接于所述内外旋转关节、用以驱动所述内外旋转关节旋转的内外旋转电机。

优选地，还包括连接于所述左右旋转关节、用以驱动所述左右旋转关节旋转的左右旋转电机。

优选地，所述机器人本体呈竖直方向设置。

相对于上述背景技术，本实用新型提供的机械臂，将IMU设置于各个关节，IMU固定在机械臂后，当机械臂旋转时，IMU随之做相应的旋转，即IMU与机械臂绕同一旋转轴旋转同样的角度；利用IMU能够测量机械臂在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出机械臂的姿态，从而完毕后续校准操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的机械臂的结构示意图；

图2为图1中的前后伸缩关节J₀和内外旋转关节J₁处的局部示意图；