CN207593838U - 一种三节折叠机械臂 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种三节折叠机械臂，包括升降机构和折叠机构，两个并行设置的滑轨竖直安装在安装座上，滑块安装在滑轨上，主骨节固定在滑块上，上下驱动带通过带卡紧件固定连接在主骨节的末端，第一电机的输出轴与上下驱动带连接；第二电机安装在安装座内，次骨节通过主关节安装在主骨节的前端，第二电机的输出轴通过皮带与主关节连接，末骨节通过次关节固定在次骨节的前端，第三电机安装在次骨节上，第三电机的输出轴通过皮带与次关节连接。本三节折叠机械臂结构简单，控制灵活，水平位置定位利用折叠机构实现，竖直高度位置定位利用升降机构实现，竖直运动和水平运动独立控制，简化了控制的复杂性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机械臂，具体涉及一种三节折叠机械臂。
背景技术
随着机器人技术的不断发展和应用，机器人的优点越来越凸显。特别是在移动搬运机器人领域，将机器人引入到工业生产中来代替人工劳动已成为一种不可阻挡的趋势。物流行业的分拣任务，仓储存放任务逐渐的从人工向机器人过渡，如此使物品的存放、搬运、转移等活动变成单元化操作，从而大大提高物流运输的效率。由此，也解决了人工完成的，工作量大，效率低，成本高的问题。在移动搬运机器人中，实现物体的位置定位抓取任务的机械臂是实现机器人功能的关键部件。
现有技术方案中折叠机械臂存在的主要问题在于结构设计较复杂，关节的自由度不强，一般只能够进行简单折叠，而且机械臂的高度位置难以调整，尤其是运用于小型移动搬运机器人时，移植性不是很好。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种三节折叠机械臂，本三节折叠机械臂结构简单，控制灵活，可以精确实现机械臂在水平面内平面位置和竖直高度的控制。
为实现上述技术方案，本实用新型提供了一种三节折叠机械臂，包括升降机构和折叠机构，所述升降机构包括主骨节、上下驱动带、滑轨、滑块、带卡紧件、第一电机和安装座，两个并行设置的滑轨竖直安装在安装座上，滑块安装在滑轨上，主骨节固定在滑块上，上下驱动带通过带卡紧件固定连接在主骨节的末端，第一电机的输出轴与上下驱动带连接；所述折叠机构包括主关节、次骨节、第三电机、次关节、末骨节和第二电机，所述第二电机安装在安装座内，次骨节通过主关节安装在主骨节的前端，所述第二电机的输出轴通过皮带与主关节连接，末骨节通过次关节固定在次骨节的前端，第三电机安装在次骨节上，所述第三电机的输出轴通过皮带与次关节连接。
在上述技术方案中，主骨节、次骨节、末骨节三个骨节分别通过主关节、次关节连接，形成三节折叠机构，第二电机通过皮带驱动主关节转动，从而控制次骨节的转动；第三电机通过皮带驱动次关节转动，从而控制末骨节的转动，通过控制好次骨节和末骨节的转角即可控制末端执行机构到达一定水平面内的任意位置。在竖直高度控制上，通过左右对称的两根滑轨与固连于主骨节上的滑块连接，实现三节折叠机构在竖直方向的移动，上下驱动带通过带卡紧件固连于主骨节上，第一电机通过驱动上下驱动带来实现控制三节折叠结构竖直位置的定位控制。如此一来，水平位置定位利用折叠机构实现，竖直高度位置定位利用升降机构实现，简化了控制的复杂性，并且采用带传动，避免了采用其他传动方式较复杂的结构，带传动中电机输出轮与关节驱动轮间的传动比，可以减小电机起停对电机的惯性冲击，提高了电机控制的稳定性。
优选的，所述第二电机的输出轴与主关节连接的皮带侧端上设置有第一张紧轮，通过第一张紧轮可以有效防止因为皮带过松而造成传动打滑的现象，提高第二电机与主关节之间的传动效率。
优选的，所述第三电机的输出轴与次关节连接的皮带侧端上设置有第二张紧轮，通过第二张紧轮可以有效防止因为皮带过松而造成传动打滑的现象，提高第三电机与次关节之间的传动效率。
优选的，所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机，以提高本机械臂折叠和上下移动时的精确性。
本实用新型提供的一种三节折叠机械臂的有益效果在于：本三节折叠机械臂结构简单，控制灵活，水平位置定位利用折叠机构实现，竖直高度位置定位利用升降机构实现，竖直运动和水平运动独立控制，简化了控制的复杂性，并且采用带传动，避免了采用其他传动方式较复杂的结构，带传动中电机输出轮与关节驱动轮间的传动比，可以减小电机起停对电机的惯性冲击，提高了电机控制的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图Ⅰ。
图2为本实用新型的立体结构示意图Ⅱ。
图中：1、主骨节；2、主关节；3、次骨节；4、第三电机；5、第一张紧轮；6、第二张紧轮；7、次关节；8、末骨节；9、上下驱动带；10、滑轨；11、滑块；12、第二电机；13、带卡紧件；14、第一电机；15、安装座。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。
实施例：一种三节折叠机械臂。
参照图1至图2所示，一种三节折叠机械臂，包括升降机构和折叠机构，所述升降机构包括主骨节1、上下驱动带9、滑轨10、滑块11、带卡紧件13、第一电机14和安装座15，两个并行设置的滑轨10竖直安装在安装座15上，滑块11安装在滑轨10上，主骨节1固定在滑块11上，上下驱动带9通过带卡紧件13固定连接在主骨节1的末端，第一电机14的输出轴与上下驱动带9连接；所述折叠机构包括主关节2、次骨节3、第三电机4、次关节7、末骨节8和第二电机12，所述第二电机12安装在安装座15内，次骨节3通过主关节2安装在主骨节1的前端，所述第二电机12的输出轴通过皮带与主关节2连接，末骨节8通过次关节7固定在次骨节3的前端，第三电机4安装在次骨节3上，所述第三电机4的输出轴通过皮带与次关节7连接。
本实施例中，主骨节1、次骨节3、末骨节8三个骨节分别通过主关节2、次关节7连接，形成三节折叠机构，第二电机12通过皮带驱动主关节2转动，从而控制次骨节3的转动；第三电机4通过皮带驱动次关节7转动，从而控制末骨节8的转动，通过控制好次骨节3和末骨节8的转角即可控制末端执行机构到达一定水平面内的任意位置。在竖直高度控制上，通过左右对称的两根滑轨10与固连于主骨节1上的滑块11连接，实现三节折叠机构在竖直方向的移动，上下驱动带9通过带卡紧件13固连于主骨节1上，第一电机14通过驱动上下驱动带9来实现控制三节折叠结构竖直位置的定位控制。如此一来，水平位置定位利用折叠机构实现，竖直高度位置定位利用升降机构实现，简化了控制的复杂性，并且采用带传动，避免了采用其他传动方式较复杂的结构，带传动中电机输出轮与关节驱动轮间的传动比，可以减小电机起停对电机的惯性冲击，提高了电机控制的稳定性。
参照图1所示，所述第二电机12的输出轴与主关节2连接的皮带侧端上设置有第一张紧轮5，通过第一张紧轮5可以有效防止因为皮带过松而造成传动打滑的现象，提高第二电机12与主关节2之间的传动效率。
参照图1至图2所示，所述第三电机4的输出轴与次关节7连接的侧端上设置有第二张紧轮6，通过第二张紧轮6可以有效防止因为皮带过松而造成传动打滑的现象，提高第三电机4与次关节7之间的传动效率。
本实施例中，所述第一电机14、第二电机12和第三电机4均为伺服电机，以提高本机械臂折叠和上下移动时的精确性。
以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。
Claims (4)
1.一种三节折叠机械臂，其特征在于包括：升降机构和折叠机构，
所述升降机构包括主骨节、上下驱动带、滑轨、滑块、带卡紧件、第一电机和安装座，两个并行设置的滑轨竖直安装在安装座上，滑块安装在滑轨上，主骨节固定在滑块上，上下驱动带通过带卡紧件固定连接在主骨节的末端，第一电机的输出轴与上下驱动带连接；
所述折叠机构包括主关节、次骨节、第三电机、次关节、末骨节和第二电机，所述第二电机安装在安装座内，次骨节通过主关节安装在主骨节的前端，所述第二电机的输出轴通过皮带与主关节连接，末骨节通过次关节固定在次骨节的前端，第三电机安装在次骨节上，所述第三电机的输出轴通过皮带与次关节连接。
2.如权利要求1所述的三节折叠机械臂，其特征在于：所述第二电机的输出轴与主关节连接的皮带侧端上设置有第一张紧轮。
3.如权利要求1所述的三节折叠机械臂，其特征在于：所述第三电机的输出轴与次关节连接的皮带侧端上设置有第二张紧轮。
4.如权利要求1所述的三节折叠机械臂，其特征在于：所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112571422A (zh) * | 2019-09-29 | 2021-03-30 | 广东博智林机器人有限公司 | 皮带张紧机构和具有其的上料机 |
| CN115416097A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-02 | 安徽迈明亚克力科技有限公司 | 一种用于亚克力板加工的高效打孔装置 |
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| CN115416097A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-02 | 安徽迈明亚克力科技有限公司 | 一种用于亚克力板加工的高效打孔装置 |
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