CN205272024U - 一种模拟机械手臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟机械手臂，包括抓取部位、小臂、大臂、肩部、基座、动作模拟采样控制装置。所述抓取部位与小臂前端通过第一伺服电机和谐波减速器连接驱动，所述小臂末端与大臂前端利用第二伺服电机和谐波减速器连接驱动，大臂末端与肩部利用第三伺服电机和谐波减速器连接驱动，肩部与基座连接依靠第四伺服电机与减速器驱动。人可将动作模拟采样控制装置按结构特征固定在人体胳膊上，通过摆动手臂，令动作模拟采样控制装置采集到手臂的动作信号，并解码传递给机械手臂，完成所需要的工作指令。本实用新型即使在环境复杂多变的场地中也可进行作业，无需进行复杂的程序编程，使对机械手臂的控制更加灵活，操作更加简单。

Description

一种模拟机械手臂

技术领域

本实用新型专利涉及动作模机器人等领域，尤其是涉及一种模拟机械手臂。

背景技术

随着中国科技水平的迅猛发展，机器人行业得到了快速进步，各式各样的机器人应运而生，同时对物料搬运机器人的设计与制造的要求也越来越高。机器人可代替人实现多种多样的工作。现在机器人大多能可以按照预先进行的编程并自动执行编程所规定的动作任务。在诸多领域机器人可以完成人不能完成的工作而且已经比用人工搬运、装卸更加经济。

现阶段，传统的机器人手臂，存在诸多缺点，比如完成各种动作都需要依靠事先编写程序，如果遇到突变环境很难及时做出调整，会使操作时出现不灵活，不能快速适应各种环境。且大量的编程数据，对编程人员的技术水平要求较高，导致成本普遍很高。综上所述，现在的机械手臂仍有许多需要改进的地方，依次来应对用户和企业各种需求。

发明内容

本实用新型要解决的是技术问题是在环境恶劣多变的场景下，工作人员可依靠摆动手臂来控制模拟机械手臂动作，解决了以往机械手臂的编程复杂，数据处理慢等问题。为在编程控制机械手臂无法快速灵活运用时，提供一种简单的操作方式。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种模拟机械手臂：包括抓取部分、小臂、大臂、肩部、基座、动作模拟采样控制装置。所述抓取部位与小臂前端利用第一伺服电机和谐波减速器连接驱动，所述小臂末端与大臂前端利用第二伺服电机和谐波减速器连接驱动，大臂末端与肩部利用第三伺服电机和谐波减速器连接驱动，肩部与基座利用第四伺服电机和谐波减速器相连驱动；动作模拟采样控制装置包括手部抓取结构，腕部采样控制结构，小臂模拟结构，肘部采样控制结构，大臂模拟结构，肩部采样控制结构，基座控制结构，基于单片机控制的动作信号编码装置。

其中，所述动作模拟采样控制装置按结构特征通过信号编码装置与模拟机械手臂各结构相连接，即所述手部抓取结构通过信号编码装置与模拟机械手臂的抓取部分相连；所述小臂模拟结构通过信号编码装置与模拟机械手臂的小臂相连；所述腕部采样控制结构通过信号编码装置与模拟机械手臂的抓取部位和小臂前端的关联处相连；所述肘部采样控制结构通过信号编码装置与模拟机械手臂的小臂末端与大臂前端关联处相连；所述大臂模拟结构通过信号编码装置与模拟机械手臂的大臂相连；所述肩部采样控制结构通过信号编码装置与模拟机械手臂的大臂末端与肩部关联处相连；所述基座模拟结构通过信号编码装置与机械手臂的基座相连。

其中，手臂壳体和基座壳体内设若干线路，动作模拟控制装置各关节均通过电路与机械手臂各关节相对应连接。

本实用新型的有益效果是：通过基座、肩部、大臂、小臂、抓取部位，与动作模拟采样控制装置配合，即使在没有编程控制下，依然能实现五个自由度的空间位置移动，通过摆动手臂来控制机械手臂的动作变化。通过拇指与食指的闭合，来实现模拟机械手臂手部抓取部位的闭合。还可以通过手部抓取不同的物件，完成不同的工作任务，如焊接，搬运，装配等工作。

附图说明

图1为动作模拟机械手臂的立体图。

图2为机械手臂的动作模拟采样机构图。

其中，1.基座；2.肩部；3.大臂；4.小臂；5.抓取部位；6.动作模拟采样控制装置；其中,6.动作模拟采样控制装置包括：66.抓取控制结构；65.腕部采样控制结构；64.小臂模拟结构；63.肘部采样控制结构；62.大臂模拟结构；61.肩部采样控制结构；67.信号编码装置。

具体实施方式

为了更好的理解此设计，下面将结合实施例与附图对本实用新型设计做详细的说明。

如图1至图2所示，一种动作模拟机械手臂，包括基座1、肩部2、大臂3、小臂4、抓取部位5、动作模拟采样控制装置6。所述基座1安装于法兰之上，所述肩部2与基座1相连可实现旋转运动，所述大臂3与肩部2相连可实现旋转运动，所述小臂4与大臂3相连可实现旋转运动，所述抓取部位5与小臂4相连可实现旋转，手部抓取部位5可通过气压缸收缩来实现手部闭合。

如图2所示，动作模拟采样控制装置包括手部抓取控制结构66，腕部采样控制结构65，小臂模拟结构64，肘部采样控制结构63，大臂模拟结构62，肩部采样控制结构61，基座模拟结构。所述手部抓取控制结构66，所述腕部采样控制结构65，所述肘部采样控制结构63，肩部采样控制结构61，都安装有位置采样装置，并将所采集的信号传送给控制电路系统的动作信号编码装置67进行计算转码。

本实施例中，所述动作模拟采样控制装置6可按结构特征固定在人体胳膊上，即手部抓取机构66固定在人体手的拇指与食指上，通过信号编码装置67与模拟机械手臂的抓取部位5相连。所述小臂模拟机构64固定在人体手臂的小臂位置。所述腕部采样控制结构65固定在人体的手腕部位，通过信号编码装置67与模拟机械手臂的抓取部位5与小臂4前端的连接处相连。所述肘部采样控制结构63固定在人体肘关节位置，并通过信号编码装置67与模拟机械手臂的小臂4末端与大臂3前端连接处相连。所述大臂模拟结构62固定在人体手臂的大臂位置。所述肩部采样控制结构61固定在人体肩关节位置，通过信号编码装置67与模拟机械手臂的大臂3末端与肩部2连接处相连。所基座可固定在人体肩部。

本实施例中，所述机械手臂部分，各关节均由伺服电机与谐波减速器通过齿轮轴承配合驱动。抓取结构，通过气压传动控制提供动力。为了使动作运行流畅，各关节要合理布局，结构紧凑，以便有更好的操作体验。且各机械手臂各手臂内部均有导线道通，并与动作信号编码装置67相连。

本实施例为本实用新型布置较为合理实际方案，可通过基座安置于多种环境下，位置自由。通过简单的手臂摆动即可实现机械手臂运动，通过食指与拇指的闭合即可驱动抓取部位的闭合。本实用新型还可实现其他地方的应用，如焊接，搬运，装配等，具有较高的易用性。

Claims (2)

1.一种模拟机械手臂，其特征在于：包括抓取部分、小臂、大臂、肩部、基座、动作模拟采样控制装置。所述抓取部位与小臂前端由第一伺服电机和谐波减速器连接驱动，所述小臂末端与大臂由第二伺服电机和谐波减速器连接驱动，大臂末端与肩部由第三伺服电机和谐波减速器驱动，肩部与基座相连利用第四伺服电机与谐波减速器驱动；所述动作模拟采样控制装置包括手部抓取结构，腕部采样控制结构，小臂模拟结构，肘部采样控制结构，大臂模拟结构，肩部采样控制结构，基座模拟结构，基于单片机控制的动作信号编码装置。

2.根据权利要求1所述一种模拟机械手臂，其特征在于：所述动作模拟采样控制装置按结构特征通过信号编码装置与模拟机械手臂各结构相连接，即所述手部抓取结构通过信号编码装置与模拟机械手臂的抓取部分相连；所述小臂模拟结构通过信号编码装置与模拟机械手臂的小臂相连；所述腕部采样控制结构通过信号编码装置与模拟机械手臂的抓取部位和小臂前端的关联处相连；所述肘部采样控制结构通过信号编码装置与模拟机械手臂的小臂末端与大臂前端关联处相连；所述大臂模拟结构通过信号编码装置与模拟机械手臂的大臂相连；所述肩部采样控制结构通过信号编码装置与模拟机械手臂的大臂末端与肩部关联处相连；所述基座模拟结构通过信号编码装置与机械手臂的基座相连。