CN108406744B - 一种可首尾相连且便于组装的机器人机械臂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可首尾相连且便于组装的机器人机械臂，包括底座，所述底座位于地面上方，所述底座上方设有母安装机构，所述母拆卸机构上方设有机械臂旋转机构，所述机械臂旋转机构上方设有机械臂关节结构，所述机械臂关节机构一侧设有公安装机构，所述机械臂一侧表面分别设有控制器和电池盒，所述控制器的电源输入端分别与电池盒的电源输出端电性连接，所述控制器的电源输出端与凸头安装电机、机械臂旋转步进电机、机械臂旋转编码器、机械臂直线电机电性连接，所述控制器的信号输出端分别与凸头安装电机、机械臂旋转步进电机、机械臂直线电机电性连接，所述控制器的信号输入端与机械臂旋转编码器电性连接。

Description

一种可首尾相连且便于组装的机器人机械臂
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别是一种可首尾相连且便于组装的机器人机械臂。
背景技术
传统机器人手臂都是根据使用规格特殊定制，极大的增加了机器人开发和制造成本，并且在不需要复杂的环境当中则会造成严重的成本浪费。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种可首尾相连且便于组装的机器人机械臂。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种可首尾相连且便于组装的机器人机械臂，包括底座，所述底座位于地面上方，所述底座上方设有母安装机构，所述母安装机构由开在底座下方固定连接的凹凸槽、插装在底座上的凸头安装固定架一、安装在凸头安装固定架一上的凸头安装轴承一、插装在凸头安装轴承一内的凸头安装螺纹套、套装在凸头安装螺纹套上的凸头安装齿环、套装在凸头安装螺纹套上方的凸头安装轴承二、与凸头安装轴承二固定连接的凸头安装固定架二、分别与凸头安装固定架二和底座固定连接的凸头安装装置固定架、安装在凸头安装装置固定架内的凸头安装电机安装架、安装在凸头安装电机安装架上的凸头安装电机、与凸头安装齿环紧密啮合且套装在凸头安装电机旋转端上的凸头安装齿轮共同构成的，所述母安装机构上方设有机械臂旋转机构，所述机械臂旋转机构由位于凸头安装装置固定架上方且与凸头安装装置固定架固定连接的机械臂旋转座、安装在机械臂旋转座内的机械臂旋转步进电机安装架、安装在机械臂旋转步进电机安装架上的机械臂旋转步进电机、与机械臂旋转步进电机旋转端固定连接的机械臂旋转步进电机齿轮、安装在机械臂旋转座内的机械臂旋转编码器安装架、安装在机械臂旋转编码器安装架上的机械臂旋转编码器、套装在机械臂旋转编码器旋转端上的机械臂旋转编码器齿轮、安装在机械臂旋转座上的机械臂旋转轴承、插装在机械臂旋转轴承内的机械臂一支撑座、位于机械臂一支撑座下方且与机械臂一支撑座固定连接且分别与机械臂旋转步进电机齿轮和机械臂旋转编码器齿轮紧密啮合的机械臂旋转齿轮共同构成的，所述机械臂旋转机构上方设有机械臂关节机构，所述机械臂关节机构由安装在机械臂一支撑座上的机械臂一、安装在机械臂一上的机械臂轴承、插装在机械臂轴承上的机械臂轴、与机械臂轴固定连接的机械臂二、位于机械臂二上方且与机械臂二固定连接的机械臂直线电机活动端固定架、安装在机械臂直线电机活动端固定架上的机械臂直线电机活动端轴承、插装在机械臂直线电机活动端轴承上的机械臂直线电机活动端轴、与机械臂直线电机活动端轴固定连接的机械臂直线电机活动端安装架、活动端安装在机械臂直线电机活动端安装架上的机械臂直线电机、安装在机械臂直线电机的固定端且与机械臂直线电机固定端固定连接的机械臂直线电机固定端安装架、与机械臂直线电机固定端安装架固定连接的机械臂直线电机固定端轴、套装在机械臂直线电机固定端轴上的机械臂直线电机固定端轴承、套装在机械臂直线电机固定端轴承上的机械臂直线电机固定端固定架、两端分别与机械臂直线电机固定端固定架和机械臂一固定连接的机械臂直线电机延长架共同构成的，所述机械臂关节机构一侧设有公安装机构，所述机械臂一侧表面分别设有控制器和电池盒，所述控制器的电源输入端分别与电池盒的电源输出端电性连接，所述控制器的电源输出端与凸头安装电机、机械臂旋转步进电机、机械臂旋转编码器、机械臂直线电机电性连接，所述控制器的信号输出端分别与凸头安装电机、机械臂旋转步进电机、机械臂直线电机电性连接，所述控制器的信号输入端与机械臂旋转编码器电性连接。
所述公安装机构由位于机械臂二侧表面固定连接的凹凸头、位于机械臂二侧表面且与机械臂二侧表面固定连接的固定凸头、位于固定凸头外侧与固定凸头固定连接的固定凸头螺纹管共同构成的。
所述机械臂直线电机的固定端侧表面两端分别设有霍尔限位传感器一和霍尔限位传感器二，所述霍尔限位传感器一和霍尔限位传感器二与控制器的电源输出端和信号输入端电性连接。
所述电池盒内部电池为锂电池。
所述电池盒外部套有防尘防水外壳。
所述电池盒具有充电功能。
所述控制器具有无线信号接收发送功能。
所述控制器具有电容触摸屏。
所述控制器外部套有防电磁干扰外壳。
所述控制器的MCU型号为ARM系列单片机。
利用本发明的技术方案制作的一种可首尾相连且便于组装的机器人机械臂，由于机械臂首尾相连的设计减少了开发和制造的成本，可以根据需要选择首尾拼装机械臂的数量，在增加机械臂使用范围和灵活性的同时减少机械臂的采购价格。
附图说明
图1是本发明所述一种可首尾相连且便于组装的机器人机械臂的结构示意图；
图2是本发明所述母安装机构的示意图；
图3是本发明所述机械臂旋转机构的示意图；
图4是本发明所述机械臂关节结构的示意图；
图5是本发明所述公安装机构的示意图；
图中，1、底座；2、凹凸槽；3、凸头安装固定架一；4、凸头安装轴承一；5、凸头安装螺纹套；6、凸头安装齿环；7、凸头安装轴承二；8、凸头安装固定架二；9、凸头安装装置固定架；10、凸头安装电机安装架；11、凸头安装电机；12、凸头安装齿轮；13、机械臂旋转座；14、机械臂旋转步进电机安装架；15、机械臂旋转步进电机；16、机械臂旋转步进电机齿轮；17、机械臂旋转编码器安装架；18、机械臂旋转编码器；19、机械臂旋转编码器齿轮；20、机械臂旋转轴承；21、机械臂一支撑座；22、机械臂旋转齿轮；23、机械臂一；24、机械臂轴承；25、机械臂轴；26、机械臂二；27、机械臂直线电机活动端固定架；28、机械臂直线电机活动端轴承；29、机械臂直线电机活动端轴；30、机械臂直线电机活动端安装架；31、机械臂直线电机；32、机械臂直线电机固定端安装架；33、机械臂直线电机固定端轴；34、机械臂直线电机固定端轴承；35、机械臂直线电机固定端固定架；36、机械臂直线电机延长架；37、控制器；38、电池盒；39、凹凸头；40、固定凸头；41、固定凸头螺纹管；42、霍尔限位传感器一；43、霍尔限位传感器二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，一种可首尾相连且便于组装的机器人机械臂，包括底座1，所述底座1位于地面上方，所述底座1上方设有母安装机构，所述母安装机构由开在底座1下方固定连接的凹凸槽2、插装在底座1上的凸头安装固定架一3、安装在凸头安装固定架一3上的凸头安装轴承一4、插装在凸头安装轴承一4内的凸头安装螺纹套5、套装在凸头安装螺纹套5上的凸头安装齿环6、套装在凸头安装螺纹套5上方的凸头安装轴承二7、与凸头安装轴承二7固定连接的凸头安装固定架二8、分别与凸头安装固定架二8和底座1固定连接的凸头安装装置固定架9、安装在凸头安装装置固定架9内的凸头安装电机安装架10、安装在凸头安装电机安装架10上的凸头安装电机11、与凸头安装齿环6紧密啮合且套装在凸头安装电机11旋转端上的凸头安装齿轮12共同构成的，所述母安装机构上方设有机械臂旋转机构，所述机械臂旋转机构由位于凸头安装装置固定架9上方且与凸头安装装置固定架固定连接的机械臂旋转座13、安装在机械臂旋转座13内的机械臂旋转步进电机安装架14、安装在机械臂旋转步进电机安装架14上的机械臂旋转步进电机15、与机械臂旋转步进电机15旋转端固定连接的机械臂旋转步进电机齿轮16、安装在机械臂旋转座13内的机械臂旋转编码器安装架17、安装在机械臂旋转编码器安装架17上的机械臂旋转编码器18、套装在机械臂旋转编码器18旋转端上的机械臂旋转编码器齿轮19、安装在机械臂旋转座13上的机械臂旋转轴承20、插装在机械臂旋转轴承20内的机械臂一支撑座21、位于机械臂一支撑座21下方且与机械臂一支撑座21固定连接且分别与机械臂旋转步进电机齿轮16和机械臂旋转编码器齿轮19紧密啮合的机械臂旋转齿轮22共同构成的，所述机械臂旋转机构上方设有机械臂关节机构，所述机械臂关节机构由安装在机械臂一支撑座21上的机械臂一23、安装在机械臂一23上的机械臂轴承24、插装在机械臂轴承24上的机械臂轴25、与机械臂轴25固定连接的机械臂二26、位于机械臂二26上方且与机械臂二26固定连接的机械臂直线电机活动端固定架27、安装在机械臂直线电机活动端固定架27上的机械臂直线电机活动端轴承28、插装在机械臂直线电机活动端轴承28上的机械臂直线电机活动端轴29、与机械臂直线电机活动端轴29固定连接的机械臂直线电机活动端安装架30、活动端安装在机械臂直线电机活动端安装架30上的机械臂直线电机31、安装在机械臂直线电机31的固定端且与机械臂直线电机31固定端固定连接的机械臂直线电机固定端安装架32、与机械臂直线电机固定端安装架32固定连接的机械臂直线电机固定端轴33、套装在机械臂直线电机固定端轴33上的机械臂直线电机固定端轴承34、套装在机械臂直线电机固定端轴承34上的机械臂直线电机固定端固定架35、两端分别与机械臂直线电机固定端固定架35和机械臂一23固定连接的机械臂直线电机延长架36共同构成的，所述机械臂关节机构一侧设有公安装机构，所述机械臂一23侧表面分别设有控制器37和电池盒38，所述控制器的电源输入端分别与电池盒的电源输出端电性连接，所述控制器的电源输出端与凸头安装电机、机械臂旋转步进电机、机械臂旋转编码器、机械臂直线电机电性连接，所述控制器的信号输出端分别与凸头安装电机、机械臂旋转步进电机、机械臂直线电机电性连接，所述控制器的信号输入端与机械臂旋转编码器电性连接；所述公安装机构由位于机械臂二26侧表面固定连接的凹凸头39、位于机械臂二26侧表面且与机械臂二26侧表面固定连接的固定凸头40、位于固定凸头40外侧与固定凸头40固定连接的固定凸头螺纹管41共同构成的；所述机械臂直线电机31的固定端侧表面两端分别设有霍尔限位传感器一42和霍尔限位传感器二43，所述霍尔限位传感器一和霍尔限位传感器二与控制器的电源输出端和信号输入端电性连接；所述电池盒38内部电池为锂电池；所述电池盒38外部套有防尘防水外壳；所述电池盒38具有充电功能；所述控制器37具有无线信号接收发送功能；所述控制器37具有电容触摸屏；所述控制器37外部套有防电磁干扰外壳；所述控制器37的MCU型号为ARM系列单片机。
本实施方案的特点为，包括底座，其特征在于，底座位于地面上方，底座上方设有母安装机构，母安装机构由开在底座下方固定连接的凹凸槽、插装在底座上的凸头安装固定架一、安装在凸头安装固定架一上的凸头安装轴承一、插装在凸头安装轴承一内的凸头安装螺纹套、套装在凸头安装螺纹套上的凸头安装齿环、套装在凸头安装螺纹套上方的凸头安装轴承二、与凸头安装轴承二固定连接的凸头安装固定架二、分别与凸头安装固定架二和底座固定连接的凸头安装装置固定架、安装在凸头安装装置固定架内的凸头安装电机安装架、安装在凸头安装电机安装架上的凸头安装电机、与凸头安装齿环紧密啮合且套装在凸头安装电机旋转端上的凸头安装齿轮共同构成的，母安装机构上方设有机械臂旋转机构，机械臂旋转机构由位于凸头安装装置固定架上方且与凸头安装装置固定架固定连接的机械臂旋转座、安装在机械臂旋转座内的机械臂旋转步进电机安装架、安装在机械臂旋转步进电机安装架上的机械臂旋转步进电机、与机械臂旋转步进电机旋转端固定连接的机械臂旋转步进电机齿轮、安装在机械臂旋转座内的机械臂旋转编码器安装架、安装在机械臂旋转编码器安装架上的机械臂旋转编码器、套装在机械臂旋转编码器旋转端上的机械臂旋转编码器齿轮、安装在机械臂旋转座上的机械臂旋转轴承、插装在机械臂旋转轴承内的机械臂一支撑座、位于机械臂一支撑座下方且与机械臂一支撑座固定连接且分别与机械臂旋转步进电机齿轮和机械臂旋转编码器齿轮紧密啮合的机械臂旋转齿轮共同构成的，机械臂旋转机构上方设有机械臂关节机构，机械臂关节机构由安装在机械臂一支撑座上的机械臂一、安装在机械臂一上的机械臂轴承、插装在机械臂轴承上的机械臂轴、与机械臂轴固定连接的机械臂二、位于机械臂二上方且与机械臂二固定连接的机械臂直线电机活动端固定架、安装在机械臂直线电机活动端固定架上的机械臂直线电机活动端轴承、插装在机械臂直线电机活动端轴承上的机械臂直线电机活动端轴、与机械臂直线电机活动端轴固定连接的机械臂直线电机活动端安装架、活动端安装在机械臂直线电机活动端安装架上的机械臂直线电机、安装在机械臂直线电机的固定端且与机械臂直线电机固定端固定连接的机械臂直线电机固定端安装架、与机械臂直线电机固定端安装架固定连接的机械臂直线电机固定端轴、套装在机械臂直线电机固定端轴上的机械臂直线电机固定端轴承、套装在机械臂直线电机固定端轴承上的机械臂直线电机固定端固定架、两端分别与机械臂直线电机固定端固定架和机械臂一固定连接的机械臂直线电机延长架共同构成的，机械臂关节机构一侧设有公安装机构，机械臂一侧表面分别设有控制器和电池盒，控制器的电源输入端分别与电池盒的电源输出端电性连接，控制器的电源输出端与凸头安装电机、机械臂旋转步进电机、机械臂旋转编码器、机械臂直线电机电性连接，控制器的信号输出端分别与凸头安装电机、机械臂旋转步进电机、机械臂直线电机电性连接，控制器的信号输入端与机械臂旋转编码器电性连接。由于机械臂首尾相连的设计减少了开发和制造的成本，可以根据需要选择首尾拼装机械臂的数量，在增加机械臂使用范围和灵活性的同时减少机械臂的采购价格。
在本实施方案中，将第一个机械臂底座固定，将第二个机械臂的公安装机构接入母安装机构，打开手机APP激活设备，通过触摸屏控制凸头安装电机将凸头安装齿环与固定凸头螺纹管锁紧，并利用凹凸槽和固定凸头的紧密配合将第一个机械臂的公安装机构和第二个机械臂的母安装机构紧密固定。通过WIFI的统一控制各个机械臂的机械臂旋转机构中的机械臂旋转步进电机旋转和机械臂关节机构中的机械臂直线电机伸缩。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种可首尾相连且便于组装的机器人机械臂，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)位于地面上方，所述底座(1)上方设有母安装机构，所述母安装机构由开在底座(1)下方固定连接的凹凸槽(2)、插装在底座(1)上的凸头安装固定架一(3)、安装在凸头安装固定架一(3)上的凸头安装轴承一(4)、插装在凸头安装轴承一(4)内的凸头安装螺纹套(5)、套装在凸头安装螺纹套(5)上的凸头安装齿环(6)、套装在凸头安装螺纹套(5)上方的凸头安装轴承二(7)、与凸头安装轴承二(7)固定连接的凸头安装固定架二(8)、分别与凸头安装固定架二(8)和底座(1)固定连接的凸头安装装置固定架(9)、安装在凸头安装装置固定架(9)内的凸头安装电机安装架(10)、安装在凸头安装电机安装架(10)上的凸头安装电机(11)、与凸头安装齿环(6)紧密啮合且套装在凸头安装电机(11)旋转端上的凸头安装齿轮(12)共同构成的，所述母安装机构上方设有机械臂旋转机构，所述机械臂旋转机构由位于凸头安装装置固定架(9)上方且与凸头安装装置固定架固定连接的机械臂旋转座(13)、安装在机械臂旋转座(13)内的机械臂旋转步进电机安装架(14)、安装在机械臂旋转步进电机安装架(14)上的机械臂旋转步进电机(15)、与机械臂旋转步进电机(15)旋转端固定连接的机械臂旋转步进电机齿轮(16)、安装在机械臂旋转座(13)内的机械臂旋转编码器安装架(17)、安装在机械臂旋转编码器安装架(17)上的机械臂旋转编码器(18)、套装在机械臂旋转编码器(18)旋转端上的机械臂旋转编码器齿轮(19)、安装在机械臂旋转座(13)上的机械臂旋转轴承(20)、插装在机械臂旋转轴承(20)内的机械臂一支撑座(21)、位于机械臂一支撑座(21)下方且与机械臂一支撑座(21)固定连接且分别与机械臂旋转步进电机齿轮(16)和机械臂旋转编码器齿轮(19)紧密啮合的机械臂旋转齿轮(22)共同构成的，所述机械臂旋转机构上方设有机械臂关节机构，所述机械臂关节机构由安装在机械臂一支撑座(21)上的机械臂一(23)、安装在机械臂一(23)上的机械臂轴承(24)、插装在机械臂轴承(24)上的机械臂轴(25)、与机械臂轴(25)固定连接的机械臂二(26)、位于机械臂二(26)上方且与机械臂二(26)固定连接的机械臂直线电机活动端固定架(27)、安装在机械臂直线电机活动端固定架(27)上的机械臂直线电机活动端轴承(28)、插装在机械臂直线电机活动端轴承(28)上的机械臂直线电机活动端轴(29)、与机械臂直线电机活动端轴(29)固定连接的机械臂直线电机活动端安装架(30)、活动端安装在机械臂直线电机活动端安装架(30)上的机械臂直线电机(31)、安装在机械臂直线电机(31)的固定端且与机械臂直线电机(31)固定端固定连接的机械臂直线电机固定端安装架(32)、与机械臂直线电机固定端安装架(32)固定连接的机械臂直线电机固定端轴(33)、套装在机械臂直线电机固定端轴(33)上的机械臂直线电机固定端轴承(34)、套装在机械臂直线电机固定端轴承(34)上的机械臂直线电机固定端固定架(35)、两端分别与机械臂直线电机固定端固定架(35)和机械臂一(23)固定连接的机械臂直线电机延长架(36)共同构成的，所述机械臂关节机构一侧设有公安装机构，所述机械臂一(23)侧表面分别设有控制器(37)和电池盒(38)，所述控制器的电源输入端分别与电池盒的电源输出端电性连接，所述控制器的电源输出端与凸头安装电机、机械臂旋转步进电机、机械臂旋转编码器、机械臂直线电机电性连接，所述控制器的信号输出端分别与凸头安装电机、机械臂旋转步进电机、机械臂直线电机电性连接，所述控制器的信号输入端与机械臂旋转编码器电性连接；
所述公安装机构由位于机械臂二(26)侧表面固定连接的凹凸头(39)、位于机械臂二(26)侧表面且与机械臂二(26)侧表面固定连接的固定凸头(40)、位于固定凸头(40)外侧与固定凸头(40)固定连接的固定凸头螺纹管(41)共同构成的；
所述机械臂直线电机(31)的固定端侧表面两端分别设有霍尔限位传感器一(42)和霍尔限位传感器二(43)，所述霍尔限位传感器一和霍尔限位传感器二与控制器的电源输出端和信号输入端电性连接；
所述电池盒(38)外部套有防尘防水外壳；所述电池盒(38)具有充电功能；
所述控制器(37)具有无线信号接收发送功能；所述控制器(37)具有电容触摸屏；所述控制器(37)外部套有防电磁干扰外壳。
2.根据权利要求1所述的一种可首尾相连且便于组装的机器人机械臂，其特征在于，所述电池盒(38)内部电池为锂电池。
3.根据权利要求1所述的一种可首尾相连且便于组装的机器人机械臂，其特征在于，所述控制器(37)的MCU型号为ARM系列单片机。
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