[发明专利]一种基于摆线减速器的教学机械臂

说明书

本发明公开了一种基于摆线减速器的教学机械臂，包括机械臂轴一、机械臂轴二、机械臂轴三、机械臂轴四、机械臂轴五、机械臂轴六、减速器、机械臂底座和机械臂底座轴外壳，每相邻的两轴作用在双向平面，每组第一驱动组件，用于驱动机械臂在第一平面移动，第二驱动组件,用于驱动机械臂在第二平面移动，第一平面与第二平面垂直。本发明通过采用上述方案设计的机械臂，兼具性价比和精度，其稳定性优良，并且可以二次开发编程，同时多功能的末端接口给予适配多中机械夹爪的可能，应用广泛，更适合应用高校教学使用。

技术领域

本发明涉及可编程型机械臂技术领域，具体为一种基于摆线减速器的教学机械臂。

背景技术

目前国内外各高校都会使用到可编程型机械臂进行教学，增加对机械臂及相关人才的培养

绝大部分的机械臂使用与工业和服务业当中，少部分小型体机械臂为了减少体积或多或少牺牲了一些性能，如精度、稳定程度及价格方面。

现有小型机械臂多使用舵机制作，使用电机制作的又不能保证末端执行器的输出负载均衡，因此，我们提出一种基于摆线减速器的教学机械臂，采用摆线减速器既可以替代昂贵的谐波减速器，又可以满足小型体机械臂的教学和使用的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于摆线减速器的教学机械臂，解决了现有教育机器人难以实现普及和小型化等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于摆线减速器的教学机械臂，包括机械臂轴一、机械臂轴二、机械臂轴三、机械臂轴四、机械臂轴五、机械臂轴六、减速器、机械臂底座和机械臂底座轴外壳；

机械臂轴一、机械臂轴二、机械臂轴三、机械臂轴四、机械臂轴五、机械臂轴六每个关节轴均采用步进电机；

所述减速器包括减速器输出盘、减速器预留孔、减速器输出连接孔、减速器固定连接孔、减速器上层外壳、减速器下层外壳、减速器摆针、减速器摆线盘、减速器输出针、轴承、减速器偏心轮、减速器电机驱动轴、末端接口、末端接口固定孔和末端输出孔；所述减速器下层外壳内部将两个摆线盘通过轴承与减速器偏心轮进行连接，并将减速器电机驱动轴装入减速器偏心轮当中用来驱动减速器摆线盘，将减速器摆针固定在减速器下层外壳内部，制成摆线盘下层，并且减速器输出针与减速器输出盘相连用来控制机械臂运动，将减速器上层外壳与减速器下层外壳连接，用于固定减速器在轴上；

所述机械臂底座和机械臂底座轴外壳连接固定作为机械臂的最底部装置，所述机械臂底座轴外壳内部中心采用螺丝连接有闭环步进电机，所述减速器通过外圈预留的螺丝孔固定在机械臂底座轴外壳上，且减速器中心与电机输出轴部分连接，从而利用闭环步进电机驱动减速器，使机械臂运动。

在这种技术方案中，采用摆线减速器既可以替代昂贵的谐波减速器，又可以满足小型体机械臂的教学和使用的需求。

作为本发明技术方案的一可选方案，所述机械臂轴三通过减速器与机械臂轴一、机械臂轴三连接，通过固定闭环步进电机，利用同步轮和同步带间接驱动减速器带动机械臂运动，其中机械臂轴一通过减速器输出连接孔相连，机械臂轴二通过减速器固定连接孔相连；机械臂轴三的连接方式与机械臂轴一相同。

在这种技术方案中，采用上述方案设计的机械臂，由于每个关节轴均采用步进电机连接，可以对机械臂进行二次开发编程。

作为本发明技术方案的一可选方案，所述机械臂轴四成L型，利用机械臂轴四底部与减速器的减速器输出连接孔进行固定，并用减速器固定连接孔固定在机械臂轴三之上，将闭环步进电机通过螺丝固定在机械臂轴三上，利用闭环步进电机驱动机械臂轴四使其可以进行最大-360-360°运动，更加灵活。

作为本发明技术方案的一可选方案，所述机械臂轴五通过减速器输出连接孔与机械臂轴四通过减速器固定连接孔相连，将闭环步进电机固定在机械臂轴四上通过同步带驱动，获得更大的末端负载和更稳定的性能；