CN104637388A - 一种五自由度非偏置式步进电机驱动教学机械手 - Google Patents

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方宇
周晓蓉
张琦
陶思源
雷发兵
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Abstract

本发明涉及机械手技术领域，特别是一种五自由度非偏置式步进电机驱动教学机械手，由回转蜗轮蜗杆、底座、回转台、小臂步进电机、小臂蜗轮蜗杆、手爪、腕部转动步进电机、腕部摆动步进电机、手腕、小臂、大臂蜗轮蜗杆、大臂步进电机、回转步进电机组成，回转台、大臂、小臂的驱动步进电机均通过蜗轮蜗杆机构进行传动后对回转台、大臂、小臂进行驱动，实现传动的机构比较简单；又可使机械手臂在静止时具有自锁能力，从而使本发明具有成本低，结构简单，动态性能好，拆装方便的特点。

Description

一种五自由度非偏置式步进电机驱动教学机械手
技术领域
本发明涉及机械手技术领域，特别是一种五自由度非偏置式步进电机驱动教学机械手。
背景技术
随着机械手技术的广泛应用，具有独立控制器、动作灵活、适用于大中专院校实验教学的通用教学机械手得到迅速发展。目前通用教学电动机械手由于电机安装在关节处。需要的驱动力矩大，普通电机无法直接驱动，必须应用大的传动比系统进行减速，传动链多数采用一系列齿轮机构组成，齿轮传动级数较多，这种结构方式存在以下问题：由于齿轮传动级数较多，会增加手臂上传动机构的重量，加大手臂的运动惯量，导致机械手动态性能下降，同时造成机械手的结构复杂、拆装困难。而具有成本低、动态性能好、结构简单、易于拆装特点的通用教学机械手在大中专教育实验教学中的作用越来越重要。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有教学机械手成本高，结构较复杂，拆装困难的不足，提出一种五自由度非偏置式步进电机驱动教学机械手，可实现大臂俯仰、小臂俯仰、腕部摆动、腕部转动、廻转五个自由度的运动，具有成本低，结构简单，拆装方便的特点，可用于大中专教育实验教学中。
本发明提供的技术方案是：一种五自由度非偏置式步进电机驱动教学机械手，由1回转蜗轮蜗杆、2底座、3回转台、4小臂步进电机、5小臂蜗轮蜗杆、6手爪、7腕部转动步进电机、8腕部摆动步进电机、9手腕、10小臂、11大臂蜗轮蜗杆、12大臂步进电机、13回转步进电机组成，底座内安装有回转蜗轮蜗杆机构，回转蜗轮蜗杆机构与回转台相连接，大臂安装在回转台上，大臂内安装小臂蜗轮蜗杆机构，小臂蜗轮蜗杆机构与小臂相连接，腕部摆动步进电机、腕部转动步进电机安装在小臂内，手爪安装在手腕上。
本发明突出优点在于：回转台、大臂、小臂的驱动步进电机均通过蜗轮蜗杆机构进行传动后对回转台、大臂、小臂进行驱动，实现传动的机构比较简单；又可使机械手臂在静止时具有自锁能力。从而使本发明具有成本低，结构简单，动态性能好，拆装方便的特点。
附图说明
图1为本发明所述一种五自由度非偏置式步进电机驱动教学机械手示意图。
具体实施方式
以下通过附图对本发明的技术方案作进一步说明。
一种五自由度非偏置式步进电机驱动教学机械手，由1回转蜗轮蜗杆、2底座、3回转台、4小臂步进电机、5小臂蜗轮蜗杆、6手爪、7腕部转动步进电机、8腕部摆动步进电机、9手腕、10小臂、11大臂蜗轮蜗杆、12大臂步进电机13回转步进电机组成，大臂安装在回转台上，大臂俯仰电动推杆通过铰链与回转台及大臂相连接，连接块安装在大臂上，小臂俯仰电动推杆通过铰链与连接块及伸缩电动推杆相连，手爪安装在伸缩电动推杆上，回转台由底座中的回转步进电机及传动机构驱动。

Claims (1)

1.一种五自由度非偏置式步进步进电机驱动教学机械手，由回转蜗轮蜗杆、底座、回转台、小臂步进电机、小臂蜗轮蜗杆、手爪、腕部转动步进电机、腕部摆动步进电机、手腕、小臂、大臂蜗轮蜗杆、大臂步进电机、回转步进电机组成，底座内安装有回转蜗轮蜗杆机构，回转蜗轮蜗杆机构与回转台相连接，大臂安装在回转台上，大臂内安装小臂蜗轮蜗杆机构，小臂蜗轮蜗杆机构与小臂相连接，腕部摆动步进电机、腕部转动步进电机安装在小臂内，手爪安装在手腕上。
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