CN108044647A - 一种多功能机械手臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能机械手臂，包括机座、机体、腰关节、腰部、大臂、肘关节、伺服电机、减速器、手腕、连接法兰等，所述机箱的底部设置有浮体，所述浮体后部设置有船用螺旋桨，所述浮体上设置有机体，所述机体內部设置有机箱。本多功能机械手臂通过设置的浮体和船用螺旋桨，实现了在水面行进的功能；通过设置的飞行螺旋桨，实现了飞行的功能；在飞行时，通过设置的第一机械手臂、第二机械手臂、第三机械手臂和第四机械手臂实现了对飞行姿态的多角度调节；在需要工程挖掘时，通过安装挖掘斗实现挖掘的功能；在需要消防灭火时，通过在操作机械手臂上安装水箱，实现取水和灭火的功能。

Description

一种多功能机械手臂

技术领域

本发明涉及机械手臂领域，具体是一种多功能机械手臂。

背景技术

机械手臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。机械手臂根据结构形式的不同分为多关节机械手臂，直角坐标系机械手臂，球坐标系机械手臂，极坐标机械手臂，柱坐标机械手臂等。常见的六自由度机械手臂有X移动，Y移动，Z移动，X转动，Y转动，Z转动六个自由度组成。

对于工业应用来说，又是并不需要机械手臂具有完整的六个自由度，而只需其中的一个或几个自由度。直角坐标系机械手臂可以由单轴机械手臂组合而成。单轴机械手臂作为一个组件在工业中应用广泛。下图为银光机械生产的单轴机械手臂。单轴机械手臂的组件化大大降低了工业设计的成本，因专业制造商拥有良好的质量保证和批量生产的优势，使用组件比自行设计机械手臂更具优势。

现有的机械手臂通常功能单一，专用化程度高，同是现有的机械手臂通常为固定式，无法满足在多种使用环境下使用的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能机械手臂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多功能机械手臂，包括机座、机体、腰关节、腰部、大臂、肘关节、伺服电机、减速器、手腕、连接法兰、小臂、浮体、船用螺旋桨、飞行螺旋桨、支撑架、机械爪、驱动装置、机箱、第一机械手臂、第二机械手臂、第三机械手臂、第四机械手臂、操作机械手臂、履带轮、挖掘斗、液压推杆、水箱和控制装置，所述机箱的底部设置有浮体，所述浮体后部设置有船用螺旋桨，所述浮体上设置有机体，所述机体內部设置有机箱，所述机箱内设置有液压装置、气压装置、控制装置和电源，所述机体上设置有机座，所述机座上设置有第一机械手臂、第二机械手臂、第三机械手臂、第四机械手臂和操作机械手臂，所述机体底部设置有履带轮，所述履带轮的内侧设置有驱动装置；所述大臂的底部为腰关节，所述腰关节处设置有伺服电机和减速器，所述大臂的上端设置有肘关节，所述肘关节处设置有伺服电机和减速器，所述小臂的下端通过法兰盘、螺栓螺母和大臂的上端连接，所述小臂的前端部为手腕，所述手腕处设置有腕关节，所述小臂内设置有伺服电机，所述伺服电机的一侧设置有减速器，所述减速器的输出转轴的前端设置连接法兰；所述操作机械手臂的腰关节、肘关节都为液压式机械手臂，所述操作机械手臂的手腕处根据使用需要安装挖掘斗、水桶和机械爪；所述第一机械手臂、第二机械手臂、第三机械手臂和第四机械手臂的手腕处分别设置有飞行螺旋桨，所述飞行螺旋桨的后部设置有飞行电动机，所述飞行螺旋桨通过螺栓螺母和连接法兰连接。

作为本发明进一步的方案：所述第一机械手臂、第二机械手臂、第三机械手臂和第四机械手臂分别布置在机体的四个角处，所述操作机械手臂布置在机体的中央。

作为本发明再进一步的方案：所述大臂通过螺栓螺母和法兰盘固定在机座上，所述底座处为腰部。

作为本发明再进一步的方案：所述伺服电机的转轴通过联轴器和输入转轴连接。

作为本发明再进一步的方案：所述连接法兰通过键和减速器的输出转轴连接。

作为本发明再进一步的方案：所述挖掘斗的后部设置有液压推杆，所述液压推杆通过液压管道和手腕处的液压管道连接。

作为本发明再进一步的方案：所述水箱的后部设置有液压推杆，所述液压推杆通过液压管道和手腕处的液压管道连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本多功能机械手臂通过设置的浮体和船用螺旋桨，实现了在水面行进的功能；通过设置的飞行螺旋桨，实现了飞行的功能；在飞行时，通过设置的第一机械手臂、第二机械手臂、第三机械手臂和第四机械手臂实现了对飞行姿态的多角度调节；在需要工程挖掘时，通过安装挖掘斗实现挖掘的功能；在需要消防灭火时，通过在操作机械手臂上安装水箱，实现取水和灭火的功能；在需要进行排爆或其它抓取工作时，通过在第一机械手臂、第二机械手臂、第三机械手臂和操作机械手臂上安装机械抓手进行目标操作；在需要进行地面行走时，通过履带轮驱动机体在各种地形上行走。

附图说明

图1为一种多功能机械手臂的正视结构示意图。

图2为一种多功能机械手臂的俯视结构示意图。

图3为一种多功能机械手臂中的履带轮的结构示意图。

图4为一种多功能机械手臂中的操作机械手臂的结构示意图。

图中：机座1、机体2、腰关节3、腰部4、大臂5、肘关节6、伺服电机7、减速器8、手腕9、连接法兰10、小臂11、浮体12、船用螺旋桨13、飞行螺旋桨14、机械爪16、驱动装置17、机箱18、第一机械手臂19、第二机械手臂20、第三机械手臂21、第四机械手臂22、操作机械手臂23、履带轮24、挖掘斗25、液压推杆26、水箱27、控制装置28。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种多功能机械手臂，包括机座1、机体2、腰关节3、腰部4、大臂5、肘关节6、伺服电机7、减速器8、手腕9、连接法兰10、小臂11、浮体12、船用螺旋桨13、飞行螺旋桨14、机械爪16、驱动装置17、机箱18、第一机械手臂19、第二机械手臂20、第三机械手臂21、第四机械手臂22、操作机械手臂23、履带轮24、挖掘斗25、液压推杆26、水箱27和控制装置28，所述机箱18的底部设置有浮体12，所述浮体12为船体，所述浮体12后部设置有船用螺旋桨13，所述船用螺旋桨13的前侧设置有浮体12发动机，所述浮体12发动机的转轴通过联轴器和船用螺旋桨13连接；所述浮体12上设置有机体2，所述机体2內部设置有机箱18，所述机箱18内设置有液压装置、气压装置、控制装置28和电源，所述机体2上设置有机座1，所述机座1上设置有第一机械手臂19、第二机械手臂20、第三机械手臂21、第四机械手臂22和操作机械手臂23，所述机体2底部设置有履带轮24，所述履带轮24的内侧设置有驱动装置17，所述驱动装置17的转轴通过螺栓螺母和履带轮24连接；所述第一机械手臂19、第二机械手臂20、第三机械手臂21和第四机械手臂22分别布置在机体2的四个角处，所述操作机械手臂23布置在机体2的中央；

所述大臂5的底部为腰关节3，所述腰关节3处设置有伺服电机7和减速器8，所述大臂5通过螺栓螺母和法兰盘固定在机座1上，所述底座处为腰部4，所述大臂5的上端设置有肘关节6，所述肘关节6处设置有伺服电机7和减速器8，所述小臂11的下端通过法兰盘、螺栓螺母和大臂5的上端连接，所述小臂11的前端部为手腕9，所述手腕9处设置有腕关节，所述小臂11内设置有伺服电机7，所述伺服电机7的一侧设置有减速器8，所述伺服电机7的转轴通过联轴器和输入转轴连接，所述减速器8的输出转轴的前端设置连接法兰10，所述连接法兰10通过键和减速器8的输出转轴连接；所述腰关节3绕Z轴转动，所述肘关节6绕Y轴转动，所述腕关节绕X轴转动；

所述操作机械手臂23的腰关节3、肘关节6都为液压式机械手臂，所述操作机械手臂23的手腕9处根据使用需要安装挖掘斗25、水桶和机械爪16，所述挖掘斗25的后部设置有液压推杆26，所述液压推杆26通过液压管道和手腕9处的液压管道连接；所述水箱27的后部设置有液压推杆26，所述液压推杆26通过液压管道和手腕9处的液压管道连接；

所述第一机械手臂19、第二机械手臂20、第三机械手臂21和第四机械手臂22的手腕9处分别设置有飞行螺旋桨14，所述飞行螺旋桨14的后部设置有飞行电动机，所述飞行螺旋桨通过螺栓螺母和连接法兰10连接。

本发明的工作原理是：当需要在水面工作时，通过驱动装置17驱动船用螺旋桨13转动，从而带动机体2的行进，通过操作机械手臂23的工作实现水面的目标操作；通过设置的履带轮24实现机体2的行走；通过设置的飞行螺旋桨14，实现机体2的飞行，同时通过对大臂5和小臂11的位置调整，实现对机体2多种飞行姿态的调整；通过操作机械手臂23，实现对飞行的目标操作。在进行工程施工时，通过在操作机械手臂23的上安装挖掘斗25，实现挖土或其它施工操作；在进行消防救火时，通过在操作机械手臂23上安装水箱27进行取水和灭火；在需要进行抓取操作时，通过在操作机械手臂23上安装机械抓手，进行抓取操作。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多功能机械手臂，包括机座、机体、腰关节、腰部、大臂、肘关节、伺服电机、减速器、手腕、连接法兰、小臂、浮体、船用螺旋桨、飞行螺旋桨、支撑架、机械爪、驱动装置、机箱、第一机械手臂、第二机械手臂、第三机械手臂、第四机械手臂、操作机械手臂、履带轮、挖掘斗、液压推杆、水箱和控制装置，其特征在于，所述机箱的底部设置有浮体，所述浮体的后部设置有船用螺旋桨，所述浮体上设置有机体，所述机体的內部设置有机箱，机箱内设置有液压装置、气压装置、控制装置和电源，所述机体上设置有机座，所述机座上设置有第一机械手臂、第二机械手臂、第三机械手臂、第四机械手臂和操作机械手臂，所述机体底部设置有履带轮，所述履带轮的内侧设置有驱动装置；所述大臂的底部为腰关节，所述腰关节处设置有伺服电机和减速器，所述大臂的上端设置有肘关节，所述肘关节处设置有伺服电机和减速器，所述小臂的下端通过法兰盘、螺栓螺母和大臂的上端连接，所述小臂的前端部为手腕，所述手腕处设置有腕关节，所述小臂内设置有伺服电机，所述伺服电机的一侧设置有减速器，所述减速器的输出转轴的前端设置连接法兰；所述操作机械手臂的腰关节、肘关节都为液压式机械手臂，所述操作机械手臂的手腕处根据使用需要安装挖掘斗、水桶和机械爪；所述第一机械手臂、第二机械手臂、第三机械手臂和第四机械手臂的手腕处分别设置有飞行螺旋桨，所述飞行螺旋桨的后部设置有飞行电动机，所述飞行螺旋桨通过螺栓螺母和连接法兰连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能机械手臂，其特征在于，所述第一机械手臂、第二机械手臂、第三机械手臂和第四机械手臂分别布置在机体的四个角处，所述操作机械手臂布置在机体的中央。

3.根据权利要求1所述的一种多功能机械手臂，其特征在于，所述大臂通过螺栓螺母和法兰盘固定在机座上，所述底座处为腰部。

4.根据权利要求1所述的一种多功能机械手臂，其特征在于，所述伺服电机的转轴通过联轴器和输入转轴连接。

5.根据权利要求1所述的一种多功能机械手臂，其特征在于，所述连接法兰通过键和减速器的输出转轴连接。

6.根据权利要求1所述的一种多功能机械手臂，其特征在于，所述挖掘斗的后部设置有液压推杆，所述液压推杆通过液压管道和手腕处的液压管道连接。

7.根据权利要求1所述的一种多功能机械手臂，其特征在于，所述水箱的后部设置有液压推杆，所述液压推杆通过液压管道和手腕处的液压管道连接。