CN106426278A - 一种开链式机器人手臂 - Google Patents

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钟雪萍
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00—Arms
    • B25J18/02—Arms extensible
    • B25J18/025—Arms extensible telescopic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08—Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种开链式机器人手臂，包括基座、径向转动副、径向移动副，电机和输出连杆，所述基座上设置有所述径向转动副，所述径向转动副上设置有所述电机，所述径向转动副与所述输出连杆连接，所述径向移动副设置在所述径向转动副与所述输出连杆之间，所述径向移动副包括圆弧型连杆、滑块和限位器，所述圆弧型连杆后端设置有所述限位器，所述圆弧型连杆上设有所述滑块，所述圆弧型连杆空腔内设置有齿条，所述圆弧型连杆的一端与所述限位器的外壁相连，所述圆弧型连杆的另一端与所述径向转动副的外壁相连。本发明结构紧凑，灵活多变，定位精确，可在小空间内实现高速、高效率的运转，能使工作更快更有效的完成。

Description

一种开链式机器人手臂
技术领域
本发明涉及一种机器人手臂，尤其涉及到一种开链式机器人手臂。
背景技术
目前，机器人手臂的运动机构多是串联非球面运动机构，包括基座和径向转动副，由于传动轴的限制，其运动范围局限在一个狭小的平面上，组成结构复杂，手臂不能自由伸缩，并且手臂活动所需范围大，不易控制，不能使机器人手臂快速精确的定位物体位置，需要多次调效才能达到最终位置，造成工作效率偏低。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供的一种开链式机器人手臂。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括基座、径向转动副、径向移动副、电机和输出连杆，所述基座上设置有所述径向转动副，所述径向转动副上设置有所述电机，所述径向转动副与所述输出连杆连接，所述径向移动副设置在所述径向转动副与所述输出连杆之间，所述径向移动副包括圆弧型连杆、滑块和限位器，所述圆弧型连杆后端设置有所述限位器，所述圆弧型连杆上设有所述滑块，所述圆弧型连杆的空腔内设置有齿条，所述圆弧型连杆的一端与所述限位器相连，所述圆弧型连杆的另一端与所述径向转动副相连。
具体地，所述径向转动副内设置有主动传动轴、滚动轴承和直齿轮，所述主动传动轴一端与电机的输出轴连接，所述主动传动轴两端套有所述滚动轴承，所述直齿轮固定在所述主动传动轴上并与所述齿条啮合。
具体地，所述滑块内设置有第一从动传动轴、滚动轴承和直齿轮，所述第一从动传动轴两端套有所述滚动轴承，所述直齿轮固定在所述第一从动传动轴上并与所述齿条啮合。
进一步地，所述限位器内设置有第二从动传动轴、滚动轴承和直齿轮，所述第二从动传动轴两端套有所述滚动轴承，所述直齿轮固定在所述第二从动传动轴的中间与所述齿条啮合。
具体地，所述圆弧型连杆为圆心角范围在0～60度间的圆弧型连杆。
进一步地，所述主动传动轴与所述滚动轴承之间设有垫圈。
本发明的有益效果在于：
本发明通过开链式链传动实现机器人的手臂可以自由伸缩，使手臂运动不在局限于一个平面内，更能使手臂在小空间内高速、高效率的运转，不需要多次调效才能达到最终位置，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明的硬件结构示意图；
图2是图1中A-A向的滑块的剖视图；
图3是图1中B向局部放大示意图；
图4是图1中C向局部放大示意图；
图中：1-基座，2-径向转动副，3-电机，4-齿条，5-限位器，6-径向移动副，7-输出连杆，8-圆弧型连杆，9-滑块，10-主动传动轴，11-垫圈，12-滚动轴承，13-直齿轮，14-第一从动传动轴，15-第二从动传动轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，本发明包括基座1、径向转动副2和输出连杆7，还包括径向移动副6，径向移动副6包括圆弧型连杆8、限位器5和滑块9，圆弧型连杆后8端设置有限位器5，圆弧型连杆8的一端固定在限位器5外壁5上，圆弧型连杆8的另一端固定在径向转动副外壁2上，圆弧型连杆8上设有滑块9，滑块9、限位器5和径向转动副2内均设有主动传动轴10、滚动轴承12和直齿轮13,圆弧型连杆8空腔内设置有齿条4，齿条4的一端与限位器5内的直齿轮13啮合，齿条4另一端与径向转动副6内的直齿轮13啮合，当电机3通电带动主动传动轴10转动，主动传动轴10带动中间的直齿轮13与圆弧型连杆8内的齿条4啮合传动，带动滑块9在圆弧型连杆8上运动。
如图1所示，径向转动副2内设置有主动传动轴10、滚动轴承12和直齿轮13，主动传动轴10一端与电机3的输出连杆7连接，主动传动轴10两端套有滚动轴承12，直齿轮13固定在主动传动轴上并与齿条4啮合，滑块9内设置有第一从动传动轴14、滚动轴承12和直齿轮13，第一从动传动轴14两端套有滚动轴承12，直齿轮13固定在第一从动传动轴14上并与齿条4啮合,限位器5内设置有第二从动传动轴15、滚动轴承12和直齿轮13，第二从动传动轴15两端套有滚动轴承12，直齿轮13固定在第二从动传动轴15的中间与齿条4啮合，圆弧型连杆8为圆心角范围在0～60度间的圆弧型连杆。
如图1所示，滚动轴承12和主动传动轴10之间设有垫圈11，这能减少传动轴主动10与滚动轴承12之间的摩擦，更能减少因振动带来的磨损，圆弧型连杆8后端设有限位器5，这能防止圆弧型连杆8运动时的意外脱落，圆弧型连杆8为圆心角范围在0～60度间的圆弧型连杆，这才能使机器人手臂在一个球面上运动。
本发明的工作原理如下：
当通电的状态开启时，电机3带动主动传动轴10转动，主动传动轴10带动中间的直齿轮13与圆弧型连杆8内的齿条4啮合传动，带动滑块9在圆弧型连杆8上运动，此时圆弧型连杆8的所有点始终是在以一个固定的点为定点等距离半径的球面上运动。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种开链式机器人手臂，包括基座、径向转动副、电机和输出连杆，所述基座上设置有所述径向转动副，所述径向转动副上设置有所述电机，所述径向转动副与所述输出连杆连接，其特征在于：还包括径向移动副，所述径向移动副设置在所述径向转动副与所述输出连杆之间，所述径向移动副包括圆弧型连杆、滑块和限位器，所述圆弧型连杆后端设置有所述限位器，所述圆弧型连杆上设有所述滑块，所述圆弧型连杆的空腔内设置有齿条，所述圆弧型连杆的一端与所述限位器相连，所述圆弧型连杆的另一端与所述径向转动副相连。
2.根据权利要求1所述的一种开链式机器人手臂，其特征在于：所述径向转动副内设置有主动传动轴、滚动轴承和直齿轮，所述主动传动轴一端与电机的输出轴连接，所述主动传动轴两端套有所述滚动轴承，所述直齿轮固定在所述主动传动轴上并与所述齿条啮合。
3.根据权利要求1所述的一种开链式机器人手臂，其特征在于：所述滑块内设置有第一从动传动轴、滚动轴承和直齿轮，所述第一从动传动轴两端套有所述滚动轴承，所述直齿轮固定在所述第一从动传动轴上并与所述齿条啮合。
4.根据权利要求1所述的一种开链式机器人手臂，其特征在于：所述限位器内设置有第二从动传动轴、滚动轴承和直齿轮，所述第二从动传动轴两端套有所述滚动轴承，所述直齿轮固定在所述第二从动传动轴的中间与所述齿条啮合。
5.根据权利要求1所述的一种开链式机器人手臂，其特征在于：所述圆弧型连杆为圆心角范围在0～60度间的圆弧型连杆。
6.根据权利要求2所述的一种开链式机器人手臂，其特征在于：所述主动传动轴与所述滚动轴承之间设有垫圈。
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