[发明专利]一种同步带传动的高效传动效率机械臂

说明书

本发明公开一种同步带传动的高效传动效率机械臂，包括驱动机体，所述驱动机体下方转动连接有固定座，所述驱动机体上方输出端转动连接有多节手臂机械臂，在驱动机体设置有三个驱动件，所述驱动件包括主动部和从动部，所述主动部和所述从动部均具有一个转动自由度，并且分别对应第一转动轴线和第二转动轴线；两个所述驱动件的从动部的第二转动轴线同轴，该第二转动轴线与所述多节手臂机械臂所在的转动轴线同轴，用于驱动多节手臂机械臂的活动；一个所述驱动件的从动部的第二转动轴线与驱动机体自身的转动轴线同轴，用于驱动驱动机体相对所述固定座转动，从而可以实现机械臂高吸、可逆性的生产线生产，大大提高机械臂适应生产线的丰富性。

技术领域

本发明涉及小规模作业的微型机械臂技术领域，具体涉及一种同步带传动的高效传动效率机械臂。

背景技术

机械臂是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，可代替人进行繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，被广泛的运用于自动生产线中可以更好地节约能源和提高效率，满足现代经济的发展要求。

现有的机械臂包括固定座以及与固定座连接的第一手臂、第二手臂和驱动件，通过驱动件驱动第一手臂与固定座之间的摆动及第一手臂或者第二手臂移动，实现两倍的速度和两倍的行程。另外，现阶段的机械臂通常具有多个转动的关节，每个关节的转动均是通过步进电机或伺服电机实现，在电机的末端常采用谐波减速机和摆线减速机，齿轮传动在反向运动时存在反向弧分，容易产生误差，并且制造复杂加工成本高，由于机械臂是一个复杂系统，存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务，需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿，故这会导致多级减速的机械臂由于自锁无法实现柔性的拖动示教建模，适应的工作环境对应的建模费时费力，适应生产线种类少，这需要多采购多台，这会导致成本较大，由于多级齿轮的摩擦，传动效率较低。此外，由于机械臂上电机的串联设置，导致机械臂的工位摆动空间受限，工件从一个工位搬运到另一个工位，搬运的效率降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种同步带传动的高效传动效率机械臂，为增强机械臂适应工作场景丰富、高效搬运率、低功率提供解决方法，使生产线能够进行多种不同工序布置的高效进行。

为解决以上技术问题，本发明提供一种同步带传动的高效传动效率机械臂，包括驱动机体，所述驱动机体下方转动连接有固定座，所述驱动机体上方输出端转动连接有多节手臂机械臂；

所述驱动机体至少设置有三个驱动件，所述驱动件包括主动部和从动部，所述主动部和所述从动部均具有一个转动自由度，并且分别对应第一转动轴线和第二转动轴线；

其中，至少两个所述驱动件的从动部的第二转动轴线同轴，该第二转动轴线与所述多节手臂机械臂所在的转动轴线同轴，用于驱动多节手臂机械臂的活动；至少一个所述驱动件的从动部的第二转动轴线与驱动机体自身的转动轴线同轴，用于驱动驱动机体相对所述固定座转动。

在一些优选的实施方式中，所述第一转动轴线与所述第二转动轴线相互平行，并且二者之间的最短距离小于所述驱动机体的最大长度。

在一些优选的实施方式中，两个从动部的第二转动轴线同轴的所述驱动件的主动部的第一转动轴线重合或平行，另一个驱动件的第一转动轴线和第二转动轴线与另外两个所述驱动件的第一转动轴线和第二转动轴线均垂直。

在一些优选的实施方式中，两个从动部的第二转动轴线同轴的所述驱动件分别包括具有第一转动轴线的第一主动同步带轮、具有第一转动轴线的第二主动同步带轮、分别与第一主动同步带轮和第二主动同步带轮连接的第一伺服电机和第二伺服电机、具有第二转动轴线的第一从动同步带轮和第二从动带轮，具有从动部的第二转动轴线与驱动机体转动轴线同轴的所述驱动件包括第三主动同步带轮、与之连接的第三伺服电机、具有第二转动轴线的；所述驱动件还包括同步带，所述同步带与所述主动部和所述从动部连接，用于主动部通过摩擦力带动从动部；