[发明专利]一种五自由度折叠机械臂

说明书

本发明公开了一种五自由度折叠机械臂，包括电机、底部旋转机构、机械臂、曲柄连杆机构、折叠臂和夹爪；本发明折叠臂通过设置前后布置的定子支架和转子支架，并配合定子支架安装在小臂之间，从而使得折叠臂串口舵机可带动折叠臂完全收拢于小臂的间隙之中，缩小占用空间；进一步地，安装在右侧基座上的小臂电机通过曲柄连杆机构间接驱动安装在大臂之间的小臂转动，通过该种设置方式可以让电机的重量集中在侧基座上，从而减轻关节处的负重，提升稳定性，同时可以使小臂能围绕大臂末端转动使小臂收拢于大臂的间隙之中，达到再一次的折叠，从而加大机械臂的折叠范围。

技术领域

本发明涉及一种五自由度折叠机械臂，属于机械臂技术领域。

背景技术

机械臂是具有模仿人类手臂功能并可完成各种作业的自动控制设备，这种机器人系统由多关节连接并允许在平面或三维空间进行运动或者线性移动，由于其能根据程式按照作业需求完成一定的指定动作，所以机械臂被广泛用于组装、喷漆、焊接等工业生产中。

现有的机械臂结构大多折叠范围有限或伸缩范围有限，限制了机械臂的空间利用率和工作范围，而部分机械臂为了满足伸缩、旋转和升降功能，其结构设计复杂，体积庞大，不仅增大了机械臂所占空间，也加大了各功能部件或连接处的受力。因此，需要提供一种新的技术方案以解决此类问题。

发明内容

本发明提供了一种五自由度折叠机械臂，通过合理的构成及连接搭建了五自度机械臂进行折叠的平台。

本发明的技术方案是：一种五自由度折叠机械臂，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。

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。

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。