[发明专利]一种五自由度折叠机械臂

权利要求书

1.一种五自由度折叠机械臂，其特征在于：包括电机、底部旋转机构、机械臂、曲柄连杆机构、折叠臂(17)和夹爪(14)；所述电机包括底部电机(1)、大臂电机(26)、小臂电机(13)、折叠臂串口舵机(19)、串口舵机(16)和夹爪电机(15)，所述机械臂包括小臂和大臂，所述小臂包括右小臂(21)和左小臂(22)，所述大臂包括右大臂(23)和左大臂(24)；

所述底部旋转机构通过底部电机(1)提供动力，底部电机(1)驱动旋转盘(5)关节处自由度的转动，从而带动旋转盘(5)上安装的机械臂、夹爪、曲柄连杆机构、折叠臂(17)共同转动；

所述大臂通过大臂电机(26)提供动力，大臂电机(26)驱动左大臂(24)转动，左大臂(24)带动右大臂(23)共同转动；

所述小臂通过小臂电机(13)提供动力，小臂电机(13)通过曲柄连杆机构间接驱动小臂转动，实现小臂关节处自由度的转动，将小臂收拢于右大臂(23)和左大臂(24)之间；

所述折叠臂通过折叠臂串口舵机(19)提供动力，折叠臂串口舵机(19)驱动折叠臂(17)的旋转，实现折叠臂关节处自由度的转动，将折叠臂(17)收拢于左小臂(22)和右小臂(21)之间；

所述夹爪(14)通过串口舵机(16)提供动力，串口舵机(16)驱动夹爪(14)整体的转动；通过夹爪电机(15)提供动力，实现夹爪(14)的开合。

2.根据权利要求1所述的五自由度折叠机械臂，其特征在于：所述底部旋转机构包括底座(2)、法兰盘(3)、支撑板(4)、旋转盘(5)、止推球轴承(6)、基座(7)、圆锥滚子轴承(8)和阶梯式法兰(9)；所述旋转盘(5)由底部电机(1)驱动，安装在底座(2)中的底部电机(1)的定子端与法兰盘(3)固定连接，法兰盘(3)与安装在法兰盘(3)上的支撑板(4)固定连接，支撑板(4)与底座(2)顶部开口端固定连接，底部电机(1)的转子端通过阶梯式法兰(9)与旋转盘(5)固定连接，阶梯式法兰(9)与其上方的旋转盘(5)连接，上下布置的止推球轴承(6)和圆锥滚子轴承(8)的内圈分别与阶梯式法兰(9)不同轴径的阶梯轴过渡配合，止推球轴承(6)和圆锥滚子轴承(8)的外圈分别与基座(7)内不同孔径的阶梯孔过盈配合，基座(7)底部与支撑板(4)顶部固定连接。

3.根据权利要求1所述的五自由度折叠机械臂，其特征在于：所述左大臂(24)和右大臂(23)固定连接；大臂电机(26)的定子端通过大臂电机法兰盘(25)与左侧基座(27)连接，左侧基座(27)连接到旋转盘(5)上，大臂电机(26)的转子端通过法兰(28)与左大臂(24)固定连接。

4.根据权利要求1所述的五自由度折叠机械臂，其特征在于：所述曲柄连杆机构包括曲柄(11)和连杆(12)；所述左小臂(22)和右小臂(21)固定连接；小臂电机(13)的定子端与小臂电机法兰盘(34)固定连接，小臂电机法兰盘(34)与右侧基座(10)固定连接，右侧基座(10)连接到旋转盘(5)上，小臂电机(13)的转子端与法兰轴(31)一端固定连接，法兰轴(31)的另一端依次穿过右侧基座(10)、支撑座(32)、深沟球轴承(30)、弹性挡圈(33)、右大臂(23)、定位挡圈(29)后与曲柄(11)一端固定连接，曲柄(11)另一端与连杆(12)一端通过滚动轴承(39)和限位螺栓(40)形成转动副，连杆(12)末端与右小臂(21)一端通过无油衬套、滚动轴承和限位螺栓形成转动副，右小臂(21)中端通过滚动轴承和限位螺栓与右大臂(23)末端形成转动副，左小臂(22)中端通过滚动轴承和限位螺栓与左大臂(24)末端形成转动副。

5.根据权利要求4所述的五自由度折叠机械臂，其特征在于：所述右侧基座(10)和支撑座(32)固定连接，深沟球轴承(30)的内圈与支撑座(32)的内轴间隙配合，深沟球轴承(30)的外半圈与右大臂(23)的前端孔间隙配合，支撑座(32)内轴末端设有槽，深沟球轴承(30)相对于支撑座(32)的轴向固定通过安装在槽上的弹性挡圈(33)实现，右大臂(23)相对于深沟球轴承(30)的轴向固定通过与右大臂(23)固连的定位挡圈(29)实现。