[实用新型]一种可装备于中小型移动平台的多自由度机械臂

说明书

本实用新型涉及机械臂领域，更具体地，涉及一种可装备于中小型移动平台的多自由度机械臂，包括底座、安装于底座上的第一舵机、连接第一舵机和若干级连接臂的转盘，转盘包括与底座固定连接的固定盘、与固定盘转动连接转动盘，转动盘与第一舵机的输出轴连接。机械臂和抓取物的重量都由底座承受，第一舵机的输出轴只需要承受扭矩，实现了机械臂将传动受力和受载分离，提高了机械臂的可靠性和寿命，减少了机械臂在工作时的抖动。

技术领域

本实用新型涉及机械臂领域，更具体地，涉及一种可装备于中小型移动平台的多自由度机械臂。

背景技术

近些年来工业机器人在制造业界大放异彩，他们能精确稳定地完成搬运，焊接，装配，喷漆等作业。另一方面各式各样的民用机器人则广泛用于实现航拍，测绘，勘探，巡检，定位，影视制作和通信中继等任务。相比于工业机器人，民用机器人能完成的任务相对单一，上述的一些民用机器人能够完成的任务都是一些对环境感知的任务，诸如抓取，装配，运输，这类主动与环境进行交互的任务，小型民用机器人却难以完成。

工业机器人为臂型机器人，它们的特点是高功率，高扭矩，高精度，高负载，低误差。这些特点使它们能很好地与外界主动交互，完成各种高难度的工业制造生产任务。但是这种臂型机器人无法直接迁移到小型的民用机器人上。因为工业机器人的重量体积庞大，对电源的电压，功率有较高的要求，难以安装到小型的民用机器人上。

为了减轻民用机器人上的中小型臂型机器人的重量，需要将重型电机换成质量较轻的舵机，但是舵机输出轴除了要输出扭矩之外，还要承受巨大的弯矩和近乎整个机械臂加上目标物体的重量，这会在舵机输出轴产生复杂的三向应力，不但会使得舵机输出轴发生疲劳失效，寿命缩短，而且会让机械臂抖动过大，难以准确抓取物体。另外的，现有机械臂各个关节之间的相对位置关系，每个关节的运动方向，机械臂的各个关节的臂长都是固定的，无法改变机械臂的结构和臂长，限制了机械臂的可拓展性。如公开号为CN207841381U的专利文件，公开了一种多自由度机械臂，该机械臂的第一舵机在工作中除了输出扭矩还要承载负荷，容易发生抖动。同时，联接臂之间的关节和臂长也是固定的，无法进行调整。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术中中小型机械臂因抖动无法准确抓取物体的问题，提供一种可装备于中小型移动平台的多自由度机械臂，减少机械臂的在工作时的抖动，同时可以更改机械臂的关节，增加机械臂的适用性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种可装备于中小型移动平台的多自由度机械臂，包括底座、安装于底座上的第一舵机、连接所述第一舵机和若干级连接臂的转盘，转盘包括与所述底座固定连接的固定盘、与所述固定盘转动连接转动盘，所述转动盘与所述第一舵机的输出轴连接。

在工作状态下，机械臂的承受的载荷传递至转动盘，转动盘将载荷传递至固定盘，第一舵机的输出轴不承受机械臂带来的负载，只输出扭矩，从而实现传动和受载分离，减少第一舵机受到的应力，减少抖动。

优选的，所述转动盘设置有转动金属片，所述固定盘设置有固定金属片；所述固定金属片设置有中心孔，所述转动金属片设置有套装于所述中心孔的中空部，所述中空部靠近所述固定金属片的一端设置有与所述固定金属片卡接的外延部。转动金属片的中空部穿过固定金属片的中心孔，并且外延部为向外延伸的圆台，圆台与固定金属片靠近底座的一端抵接，实现了转动金属片与固定金属片的卡接。转动盘受到的载荷通过外延部传递至底座，同时转动金属片能够相对于固定金属片转动。

优选的，所述第一舵机的输出轴通过连接键与所述转动盘连接。转动盘设置键槽，连接键伸入转动盘的键槽中，但并与转动盘直接接触，只有在输出轴转动的时候，会带着转动盘一起转动，从而避免转动盘将其他的载荷传递至输出轴上，保证输出轴只输出扭矩，减少机械臂的抖动。