CN204546512U - 具有四自由度机械手臂的机器人 - Google Patents

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韩雨潇
郭瑞鹃
常雪亮
张武
徐泽
杨建姣
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Abstract

本实用新型涉及一种具有四自由度机械手臂的机器人，属于机器人领域。机械爪与腕部相连,该腕部与机械手臂相连，机械手臂与形连接板相连，微型直流电动推杆与L形连接板固定连接，齿条与微型直流电动推杆固定连接，齿条与齿轮一啮合连接，机械手臂与齿轮一固定连接，L形连接板与滚珠丝杠滑台相连，滚珠丝杠滑台与圆形的底座托盘上方固定连接，锥齿轮换向器与底座固定连接，蜗轮蜗杆减速器一通过梅花联轴器与锥齿轮换向器输入轴连接，圆形的底座托盘与锥齿轮转向器的输出轴连接，车轮通过车轮轴与底座转动连接。优点是结构新颖、简洁紧凑、体积小，机械手可实现准确的升降，旋转，抓取动作，机械手覆盖面积广，运动灵活，可实现多种任务。

Description

具有四自由度机械手臂的机器人
技术领域
本实用新型属于机器人领域。
背景技术
机器人是自动执行工作的机器装置，广泛应用于生产、生活领域，它的任务是协助或取代人类工作的工作，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副（转动副或移动副）常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数。目前多自由度的机械手臂多存在结构复杂，体积大，运动不够灵活的问题。
发明内容
本实用新型提供一种具有四自由度机械手臂的机器人，以解决目前机器人的机械手臂存在结构复杂，体积大，运动不够灵活的问题。
本实用新型采取的技术方案是：机械爪与腕部相连,该腕部与机械手臂相连,机械手臂与形连接板相连， 微型直流电动推杆与L形连接板固定连接, 齿条与滚轮转动连接, 齿条与微型直流电动推杆固定连接, 齿条与齿轮一啮合连接, 机械手臂与齿轮一固定连接, L形连接板与滚珠丝杠滑台相连, 滚珠丝杠滑台与圆形的底座托盘上方固定连接, 锥齿轮换向器与底座固定连接, 蜗轮蜗杆减速器一通过梅花联轴器与锥齿轮换向器输入轴连接, 圆形的底座托盘与锥齿轮转向器的输出轴连接，轮蜗杆减速器二与底座固定连接,车轮通过车轮轴与底座转动连接,主动齿轮与轮蜗杆减速器二输出轴连接,从动齿轮与车轮轴连接, 主动齿轮与从动齿轮啮合连接。
本实用新型腕部的结构是：长U型支架前端与舵机的转动轴相连、后部与手臂相连，舵机与舵机支架固定连接。
本实用新型机械手臂的框架为两个平行四边形机构，左侧的平行四边形机构中杆一上固定有齿轮二，右侧的平行四边形机构中杆二上固定有齿轮三，杆一下面与齿轮一固定连接，齿轮二与齿轮三相啮合，左右两侧的平行四边形机构通过横杆相连接。
本实用新型的优点是结构新颖、简洁紧凑、体积小，手抓与腕部由舵机驱动，旋转、升降、小车运动由步进电机驱动，电机由直流12V锂电池供电，小车可实现实时的启停，机械手可实现准确的升降，旋转，抓取动作，机械手覆盖面积广，运动灵活，可实现多种任务。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型机械手臂和腕部的结构示意图；
图3是本实用新型底盘部分的结构示意图。
具体实施方式
 机械爪1与腕部3相连,该腕部与机械手臂2相连,机械手臂与L形连接板5相连， 微型直流电动推杆6与L形连接板5固定连接, 齿条13与滚轮12转动连接, 齿条13与微型直流电动推杆6固定连接, 齿条13与齿轮一14啮合连接, 机械手臂与齿轮一14固定连接, L形连接板5与滚珠丝杠滑台4相连, 滚珠丝杠滑台4与圆形的底座托盘7上方固定连接, 锥齿轮换向器8与底座15固定连接, 蜗轮蜗杆减速器一17通过梅花联轴器16与锥齿轮换向器8输入轴连接, 圆形的底座托盘7与锥齿轮转向器8的输出轴连接，轮蜗杆减速器二18与底座固定连接,车轮11通过车轮轴与底座转动连接,主动齿轮9与轮蜗杆减速器二18输出轴连接,从动齿轮10与车轮轴连接, 主动齿轮9与从动齿轮10啮合连接；
所述腕部的结构是：长U型支架303前端与舵机302的转动轴相连、后部与手臂相连，舵机302与舵机支架301固定连接；
所述机械手臂2的框架为两个平行四边形机构，左侧的平行四边形机构中杆一202上固定有齿轮二203，右侧的平行四边形机构中杆二201上固定有齿轮三204，杆一下面与齿轮一14固定连接，齿轮二203与齿轮三204相啮合，左右两侧的平行四边形机构通过横杆205相连接。
工作原理：长U型支架一侧与舵机的转动轴相连，在舵机的带动下，实现腕部的翻折；当手臂2为收缩状态时，微型直流电动推杆6为伸出状态。当手臂2需要张开时，电动推杆6收缩，齿条13向左运动，与之相啮合的齿轮14顺时针旋转，由于，齿轮一与杆一相固定，杆一与齿轮二相固定，因此杆一与齿轮二均为顺时针旋转，与齿轮二相啮合的齿轮三为逆时针旋转，又齿轮三与杆二固定，所以杆二逆时针旋转，由此，根据平行四边形机构的原理，手臂2逐渐展开，最大可至180°；实现机械臂2升降的为滚珠丝杠滑台4，由自带的步进电机驱动，实现机械臂2旋转的为涡轮蜗杆减速器一，通过锥齿轮换向器8方向；底座车轮转动可实现行走。

Claims (3)

1.一种具有四自由度机械手臂的机器人，其特征在于：机械爪与腕部相连,该腕部与机械手臂相连,机械手臂与形连接板相连， 微型直流电动推杆与L形连接板固定连接, 齿条与滚轮转动连接, 齿条与微型直流电动推杆固定连接, 齿条与齿轮一啮合连接, 机械手臂与齿轮一固定连接, L形连接板与滚珠丝杠滑台相连, 滚珠丝杠滑台与圆形的底座托盘上方固定连接, 锥齿轮换向器与底座固定连接, 蜗轮蜗杆减速器一通过梅花联轴器与锥齿轮换向器输入轴连接, 圆形的底座托盘与锥齿轮转向器的输出轴连接，轮蜗杆减速器二与底座固定连接,车轮通过车轮轴与底座转动连接,主动齿轮与轮蜗杆减速器二输出轴连接,从动齿轮与车轮轴连接, 主动齿轮与从动齿轮啮合连接。
2.根据权利要求1所述的具有四自由度机械手臂的机器人，其特征在于：所述腕部的结构是：长U型支架前端与舵机的转动轴相连、后部与手臂相连，舵机与舵机支架固定连接。
3.根据权利要求1所述的具有四自由度机械手臂的机器人，其特征在于：所述机械手臂的框架为两个平行四边形机构，左侧的平行四边形机构中杆一上固定有齿轮二，右侧的平行四边形机构中杆二上固定有齿轮三，杆一下面与齿轮一固定连接，齿轮二与齿轮三相啮合，左右两侧的平行四边形机构通过横杆相连接。
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Termination date: 20170411

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