CN106826921B - 多自由度舵机组合装置及其装配方法和应用 - Google Patents

多自由度舵机组合装置及其装配方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106826921B
CN106826921B CN201710092344.3A CN201710092344A CN106826921B CN 106826921 B CN106826921 B CN 106826921B CN 201710092344 A CN201710092344 A CN 201710092344A CN 106826921 B CN106826921 B CN 106826921B
Authority
CN
China
Prior art keywords
connecting piece
steering engine
shaped connecting
bottom plate
freedom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710092344.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106826921A (zh
Inventor
陈志澜
董嘉伟
许斯奕
张迪
楼纪国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jian Qiao University
Original Assignee
Shanghai Jian Qiao University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jian Qiao University filed Critical Shanghai Jian Qiao University
Priority to CN201710092344.3A priority Critical patent/CN106826921B/zh
Publication of CN106826921A publication Critical patent/CN106826921A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106826921B publication Critical patent/CN106826921B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

本发明涉及一种多自由度舵机组合装置及其装配方法和应用，该多自由度舵机组合装置包括连接件本体、第一舵机(1)、第二舵机(2)和第三舵机(3)，连接件本体由开口相对设置的第一U形连接件(4)和第二U形连接件(5)组成，三个舵机用来实现三个自由度；将该装置应用于桌面级机械臂，该桌面级机械臂还包括所述的装置以及与该装置各U形连接件传动连接的两个连接臂。与现有技术相比，本发明具有多自由度设计、结构简单紧凑、连接牢固可靠等优点。

Description

多自由度舵机组合装置及其装配方法和应用
技术领域
本发明涉及一种机械臂连接件，尤其是涉及一种多自由度舵机组合装置及其装配方法和应用。
背景技术
桌面级机械臂已经得到越来越多的关注，对于多自由度的机械臂来说，一种方便制作的多自由度组合装置显得尤为重要，通常舵机都是由两个经过折弯后得到的U型板组合而成，这种装置最多只能组合两个舵机，经过多次设计，得到了多自由度舵机组合装置，使用更少的结构空间完成更多自由度的组合设计。
已有的CN203956927U“一种适用于仿人机器人的舵机连接件”的实用新型专利就是由两个U型连接件组合而成的，这种结构需要经加工后才能得到，如果使用3D打印，会非常容易变形。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多自由度设计、结构简单紧凑、连接牢固可靠的多自由度舵机组合装置及其装配方法和应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种多自由度舵机组合装置，包括连接件本体、第一舵机、第二舵机和第三舵机，所述的连接件本体由开口相对设置的第一U形连接件和第二U形连接件组成，各U形连接件均由底板和设置在底板两侧的两个侧板组成，第一舵机设置在第一U形连接件的底板上，第二舵机与第二U形连接件的底板传动连接，用于带动连接件本体转动，第一U形连接件的一个侧板和第二U型连接件的一个侧板通过第三舵机以及连接在第三舵机转动轴上的舵盘转动连接，第一U形连接件的另一个侧板和第二U型连接件的另一个侧板转动连接。
作为优选的技术方案，所述的第一舵机位于第一U形连接件的底板的内端面一侧，第一舵机的转动轴穿设在第一U形连接件的底板上。
作为优选的技术方案，第一U形连接件的底板与第二U形连接件的底板的内端面之间的距离与第一舵机的尺寸相匹配。
作为优选的技术方案，所述的第二舵机位于第二U形连接件的底板的外端面一侧，并通过连接在该舵机转动轴上的舵盘与第二U形连接件传动连接。
作为优选的技术方案，所述的第三舵机位于第二U形连接件一个侧板的外端面一侧，并与第二U形连接件固定连接，第三舵机的转动轴穿设在第二U形连接件上，连接在第三舵机转动轴上的舵盘与第一U形连接件的一个侧板固定连接。
作为优选的技术方案，第一舵机和第二舵机的转动轴同轴设置。
作为优选的技术方案，各U形连接件的底板及侧板均为环保材质的D打印件，外形为规则形状或根据需要打印。
该多自由度舵机组合装置的装配方法，包括以下步骤：
(1)将第二舵机与第二U形连接件的底板传动连接，然后通过螺丝将第二U形连接件的两个侧板与第二U形连接件的底板连接；
(2)将第三舵机安装在第二U形连接件的一个侧板上，将一个舵盘与第三舵机的转动轴连接，然后将第一U形连接件的一个侧板与该舵盘通过螺钉连接；
(3)将第一U形连接件的底板与第一舵机连接，并将第一U形连接件的底板与步骤(2)中所述的第一U形连接件的侧板连接，然后将第一U形连接件的另一个侧板与第二U形连接件的相应的侧板转动连接，并将其与第一U形连接件的底板连接，完成该组合装置的装配。
通过上述装配方法，可以顺畅快捷的完成该组合装置的装配。
所述的多自由度舵机组合装置的应用，将其应用于桌面级机械臂，该桌面级机械臂包括所述的多自由度舵机组合装置及第一连接臂和第二连接臂，所述的第一连接臂通过设置在第一舵机转动轴上的舵盘与所述的连接件本体转动连接，所述的第二连接臂与第二舵机固定连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过两个开口相对的U形连接件加上三个舵机，在小空间内实现多个自由度要求。
(2)本发明无需复杂的工艺要求，精度要求低，部件适合采用环保材质的3D打印，根据舵机尺寸，适当的增大活减小连接件的大小，通过组合的方式就能完成整体的拼装，可以自由DIY，而且材料环保，健康。
(3)结构简单紧凑、连接牢固可靠。连接件本体由开口相对设置的第一U形连接件和第二U形连接件组成，第一舵机位于第一U形连接件的底板的内端面一侧，第二舵机位于第二U形连接件的底板的外端面一侧，第三舵机位于第二U形连接件一个侧板的外端面一侧，再加上第一U形连接件的底板与第二U形连接件的底板的内端面之间的距离与第一舵机的尺寸相匹配(两个底板的内端面之间的距离在不影响两个U形连接件转动的前提下尽可能的小)，使得该部分结构紧凑，能够降低采用该组合装置的桌面级机械臂转动过程中第三舵机的负荷，使得结构更加可靠。
附图说明
图1为本发明的多自由度舵机组合装置的结构示意图；
图2为本发明的桌面级机械臂。
图中，1为第一舵机，2为第二舵机，3为第三舵机，4为第一U形连接件，5为第二U形连接件，6为底板，7为侧板，8为舵盘，9为第一连接臂，10为第二连接臂，I为第一自由度，II为第二自由度，III为第三自由度。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种多自由度舵机组合装置，如图1所示，包括连接件本体、第一舵机1、第二舵机2和第三舵机3，连接件本体由开口相对设置的第一U形连接件4和第二U形连接件5组成，各U形连接件均由底板6和设置在底板6两侧的两个侧板7组成，第一舵机1设置在第一U形连接件4的底板6上，第二舵机2与第二U形连接件5的底板6传动连接，用于带动连接件本体转动，第一U形连接件4的一个侧板7和第二U型连接件5的一个侧板7通过第三舵机3以及连接在第三舵机3转动轴上的舵盘8转动连接，第一U形连接件4的另一个侧板7和第二U型连接件5的另一个侧板7转动连接，各U形连接件的底板6及侧板7均为环保材质的3D打印件，外形为规则形状或根据需要打印，本实施例中选择外形为规则形状。
具体地，第一舵机1位于第一U形连接件4的底板6的内端面一侧，第一舵机1的转动轴穿设在第一U形连接件4的底板6上。提供第一自由度I。第一U形连接件4的底板6与第二U形连接件5的底板6的内端面之间的距离与第一舵机1的尺寸相匹配，即两个底板的内端面之间的距离在不影响两个U形连接件转动的前提下尽可能的小。第二舵机2位于第二U形连接件5的底板6的外端面一侧，并通过连接在该舵机转动轴上的舵盘8与第二U形连接件5传动连接，提供第二自由度II。第三舵机3位于第二U形连接件5一个侧板7的外端面一侧，并与第二U形连接件5固定连接，第三舵机3的转动轴穿设在第二U形连接件5上，连接在第三舵机3转动轴上的舵盘8与第一U形连接件4的一个侧板7固定连接，提供第三自由度III。本实施例中，第一舵机1和第二舵机2的转动轴同轴设置，这样保证了转动过程中的同轴性。
该多自由度舵机组合装置的装配方法，包括以下步骤：
(1)将第二舵机2与第二U形连接件5的底板6传动连接，然后通过螺丝将第二U形连接件5的两个侧板7与第二U形连接件5的底板6连接；
(2)将第三舵机3安装在第二U形连接件5的一个侧板7上，将一个舵盘8与第三舵机3的转动轴连接，然后将第一U形连接件4的一个侧板7与该舵盘8通过螺钉连接；
(3)将第一U形连接件4的底板6与第一舵机1连接，并将第一U形连接件4的底板6与步骤2中第一U形连接件4的侧板7连接，然后将第一U形连接件4的另一个侧板7与第二U形连接件5的相应的侧板7转动连接，并将其与第一U形连接件4的底板6连接，完成该组合装置的装配。
在按照上述方法进行装配的基础上，才能够顺利安装完成。
实施例2
本实施例提供一种桌面级机械臂结构，包括实施例1中的多自由度舵机组合装置，还包括第一连接臂9和第二连接臂10，第一连接臂9通过设置在第一舵机1转动轴上的舵盘8与连接件本体转动连接，第二连接臂10与第二舵机2固定连接，如图2所示。通过采用多自由度舵机组合装置，机械臂具有多自由度设计，而且结构紧凑，连接牢固可靠。

Claims (7)

1.一种多自由度舵机组合装置，其特征在于，包括连接件本体、第一舵机(1)、第二舵机(2)和第三舵机(3)，所述的连接件本体由开口相对设置的第一U形连接件(4)和第二U形连接件(5)组成，各U形连接件均由底板(6)和设置在底板(6)两侧的两个侧板(7)组成，第一舵机(1)设置在第一U形连接件(4)的底板(6)上，第二舵机(2)与第二U形连接件(5)的底板(6)传动连接，用于带动连接件本体转动，第一U形连接件(4)的一个侧板(7)和第二U形连接件(5)的一个侧板(7)通过第三舵机(3)以及连接在第三舵机(3)转动轴上的舵盘(8)转动连接，第一U形连接件(4)的另一个侧板(7)和第二U形连接件(5)的另一个侧板(7)转动连接；
所述的第一舵机(1)位于第一U形连接件(4)的底板(6)的内端面一侧，第一舵机(1)的转动轴穿设在第一U形连接件(4)的底板(6)上；
所述的第二舵机(2)位于第二U形连接件(5)的底板(6)的外端面一侧，并通过连接在该舵机转动轴上的舵盘(8)与第二U形连接件(5)传动连接。
2.根据权利要求1所述的多自由度舵机组合装置，其特征在于，第一U形连接件(4)的底板(6)与第二U形连接件(5)的底板(6)的内端面之间的距离与第一舵机(1)的尺寸相匹配。
3.根据权利要求1所述的多自由度舵机组合装置，其特征在于，所述的第三舵机(3)位于第二U形连接件(5)一个侧板(7)的外端面一侧，并与第二U形连接件(5)固定连接，第三舵机(3)的转动轴穿设在第二U形连接件(5)上，连接在第三舵机(3)转动轴上的舵盘(8)与第一U形连接件(4)的一个侧板(7)固定连接。
4.根据权利要求1所述的多自由度舵机组合装置，其特征在于，第一舵机(1)和第二舵机(2)的转动轴同轴设置。
5.根据权利要求1所述的多自由度舵机组合装置，其特征在于，各U形连接件的底板(6)及侧板(7)均为环保材质的3D打印件，外形为规则形状或根据需要打印。
6.如权利要求1所述的多自由度舵机组合装置的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将第二舵机(2)与第二U形连接件(5)的底板(6)传动连接，然后通过螺丝将第二U形连接件(5)的两个侧板(7)与第二U形连接件(5)的底板(6)连接；
(2)将第三舵机(3)安装在第二U形连接件(5)的一个侧板(7)上，将一个舵盘(8)与第三舵机(3)的转动轴连接，然后将第一U形连接件(4)的一个侧板(7)与该舵盘(8)通过螺钉连接；
(3)将第一U形连接件(4)的底板(6)与第一舵机(1)连接，并将第一U形连接件(4)的底板(6)与步骤(2)中所述的第一U形连接件(4)的侧板(7)连接，然后将第一U形连接件(4)的另一个侧板(7)与第二U形连接件(5)的相应的侧板(7)转动连接，并将其与第一U形连接件(4)的底板(6)连接，完成该组合装置的装配。
7.如权利要求1所述的多自由度舵机组合装置的应用，其特征在于，将其应用于桌面级机械臂，该桌面级机械臂包括所述的多自由度舵机组合装置及第一连接臂(9)和第二连接臂(10)，所述的第一连接臂(9)通过设置在第一舵机(1)转动轴上的舵盘(8)与所述的连接件本体转动连接，所述的第二连接臂(10)与第二舵机(2)固定连接。
CN201710092344.3A 2017-02-21 2017-02-21 多自由度舵机组合装置及其装配方法和应用 Active CN106826921B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710092344.3A CN106826921B (zh) 2017-02-21 2017-02-21 多自由度舵机组合装置及其装配方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710092344.3A CN106826921B (zh) 2017-02-21 2017-02-21 多自由度舵机组合装置及其装配方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106826921A CN106826921A (zh) 2017-06-13
CN106826921B true CN106826921B (zh) 2023-05-02

Family

ID=59134790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710092344.3A Active CN106826921B (zh) 2017-02-21 2017-02-21 多自由度舵机组合装置及其装配方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106826921B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107741621B (zh) * 2017-12-05 2023-08-22 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 五自由度精密调节台
CN107870405B (zh) * 2017-12-05 2023-08-25 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 多自由度光学精密调节台
CN108621182B (zh) * 2018-06-15 2021-02-26 王正才 可吹气自动清洁的机械手夹具及其使用方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104708637A (zh) * 2015-03-17 2015-06-17 南京理工大学 一种仿人机械手臂
DE102013225731A1 (de) * 2013-12-12 2015-06-18 Beijing, ZHI KE Investment and Management Co., Ltd. Hängetorsionsstange und Fahrzeug mit solcher Hängetorsionsstange

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7762156B2 (en) * 2003-07-08 2010-07-27 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Cable-driven wrist mechanism for robot arms
JP4680700B2 (ja) * 2005-07-07 2011-05-11 株式会社キャプテン インダストリーズ ケーブル取付け装置
WO2010013234A1 (en) * 2008-07-28 2010-02-04 Mordehai Sholev Variable axial-angle coupling
CN102416626B (zh) * 2011-12-13 2014-10-08 东南大学 一种模块化自重构机器人的单元模块
CN203125532U (zh) * 2013-02-06 2013-08-14 哈尔滨奥松机器人科技有限公司 基于伺服舵机的机器人关节连接单元
CN205066710U (zh) * 2015-05-28 2016-03-02 西北工业大学 自平衡3d激光扫描仪
CN205600753U (zh) * 2016-05-06 2016-09-28 北京格分维科技有限公司 一种机器人舵机组件
CN205817834U (zh) * 2016-05-23 2016-12-21 平安科技（深圳）有限公司 机器人及其头部运动装置
CN206588986U (zh) * 2017-02-21 2017-10-27 上海建桥学院 多自由度舵机组合装置及采用该装置的桌面级机械臂

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013225731A1 (de) * 2013-12-12 2015-06-18 Beijing, ZHI KE Investment and Management Co., Ltd. Hängetorsionsstange und Fahrzeug mit solcher Hängetorsionsstange
CN104708637A (zh) * 2015-03-17 2015-06-17 南京理工大学 一种仿人机械手臂

Also Published As

Publication number Publication date
CN106826921A (zh) 2017-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106826921B (zh) 多自由度舵机组合装置及其装配方法和应用
US20110265597A1 (en) Robot arm assembly
CN108394225B (zh) 一种5轴弧面球型粘钻机
CN104742152A (zh) 一种串联式多关节机械臂
US9140344B2 (en) Differential-velocity driving device and mechanical arm to which the differential-velocity driving device is applied
CN103523207A (zh) 一种电动舵机
CN102777545A (zh) 一种飞行器及其长寿命电动舵机
CN102357879A (zh) 八自由度混联式自动焊接机器人
CN106239443A (zh) 一种基于平行四边形连杆机构的二维转台
JP2015140876A (ja) 歯車機構、変速機及び多関節ロボットアーム
CN105972061A (zh) 双轴枢纽器的组装方法及双轴枢纽器
CN203831110U (zh) 球阀球芯车床加工的夹具装置
CN212146413U (zh) 一种桌面级六轴协作机器人
CN202241278U (zh) 八自由度混联式自动焊接机器人
CN205315524U (zh) 一种滑块联轴器
CN207781894U (zh) 一种并联式卫星天线姿态调整装置
CN206588986U (zh) 多自由度舵机组合装置及采用该装置的桌面级机械臂
CN205126413U (zh) 一种两自由度姿态调整装置
CN113188405A (zh) 一种有限转角力矩电机机械零位的标记方法
CN203477052U (zh) 可360度旋转的转轴
CN209414023U (zh) 柴油机的输油组件及柴油机
CN207658717U (zh) 一种变胞机构式码垛机器人
CN201956151U (zh) 一种双电位器
CN206605567U (zh) 砧板机构及冲口机
CN214274281U (zh) 一种可实现大转角的万向轴

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant