CN211030072U

CN211030072U - 可折叠式机械手臂和机器人

Info

Publication number: CN211030072U
Application number: CN201921849161.2U
Authority: CN
Inventors: 赵建伟; 王恩; 马啸飞; 迟志康; 于鹏; 韩涛; 房建华; 刘成祥; 王琨
Original assignee: Sanmenxia Tiankang Compete Set Equipment Co ltd; China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Current assignee: Sanmenxia Tiankang Compete Set Equipment Co ltd; China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2020-07-17
Anticipated expiration: 2029-10-29

Abstract

本实用新型公开了一种可折叠式机械手臂和机器人，所述机械手臂包括：底座；机械爪，所述机械爪上设有钳口件，所述钳口件可拆卸地连接在所述机械爪的自由端；折叠臂组件，所述折叠臂组件连接在所述底座和所述机械爪之间，所述折叠臂组件包括多个依次首尾相连的连接臂，多个所述连接臂中直接相连的两个为可转动连接。根据本实用新型的可折叠式机械手臂，通过将钳口件可拆卸地连接在机械爪的自由端，使得钳口件的使用更换更加方便，另外，在不使用时折叠臂组件中的多个连接臂可进行折叠收纳，减小空间占用。

Description

可折叠式机械手臂和机器人

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种可折叠式机械手臂和机器人。

背景技术

机械手臂能够接受指令，并精确地定位到三维或二维空间上的某一点进行作业。机械手臂广泛应用于教育、工业、医疗器械、军事设备以及太空探索设备等技术领域。可实现远程精准操控。

相关技术中的机械手臂的钳口件更换不便，此外，机械手臂的收纳不方便，在不使用的情况下占用大量空间。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型提出一种可折叠式机械手臂，所述可折叠式机械手臂的钳口件更换方便，且在不使用时空间占用小。

本实用新型还提出了一种具有上述可折叠式机械手臂的机器人。

根据本实用新型第一方面的可折叠式机械手臂，包括：底座；机械爪，所述机械爪上设有钳口件，所述钳口件可拆卸地连接在所述机械爪的自由端；折叠臂组件，所述折叠臂组件连接在所述底座和所述机械爪之间，所述折叠臂组件包括多个依次首尾相连的连接臂，多个所述连接臂中直接相连的两个为可转动连接。

根据本实用新型的可折叠式机械手臂，通过将钳口件可拆卸地连接在机械爪的自由端，使得钳口件的使用更换更加方便，另外，在不使用时折叠臂组件中的多个连接臂可进行折叠收纳，减小空间占用。

根据本实用新型的一个实施例，所述折叠臂组件可转动地连接在所述底座上，所述机械爪可转动地连接在所述折叠臂组件上。

根据本实用新型的另一个实施例，所述机械爪包括：第一驱动件和连接杆，所述第一驱动件和所述连接杆的一端相连以驱动所述连接杆运动，所述连接杆的另一端和所述钳口件相连以带动所述钳口件动作。

根据本实用新型一个可选的示例，所述连接杆包括并排设置的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆均连接在所述第一驱动件和所述钳口件之间，所述第一驱动件和所述第一连杆相连以驱动所述第一连杆运动，所述第一连杆可带动所述第二连杆同步运动。

根据本实用新型另一个可选的示例，所述钳口件包括成对布置的两个，每个所述钳口件上均设有沿其长度方向依次布置的夹持钳口和剪切部，所述连接杆包括两个，所述两个连接杆分别和所述两个所述钳口件一一对应连接。

根据本实用新型的又一个实施例，多个所述连接臂为依次首尾相连的第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂，所述第一连接臂和所述底座可转动地相连，所述第二连接臂与所述第一连接臂可转动地相连，所述第三连接臂和所述第二连接臂可转动地相连，所述机械爪和所述第三连接臂的自由端可转动地相连。

进一步地，在底座上设有基座旋转轴，所述基座旋转轴和所述第一连接臂之间通过第一旋转轴相连，所述第一连接臂和所述第二连接臂之间通过第二旋转轴相连，所述第二连接臂和所述第三连接臂之间通过第三旋转轴相连，所述第三连接臂和所述机械爪之间通过第四旋转轴相连。

进一步地，所述折叠臂组件还包括：第二驱动件，所述第二驱动件和所述第二旋转轴相连以驱动所述第二旋转轴转动，所述第二驱动件包括电机和传动件，所述传动件连接在所述电机和所述第二旋转轴之间。

根据本实用新型的再一个实施例，所述折叠臂组件还包括：托架，所述托架连接在所述底座下方以支撑和固定所述底座，所述托架包括：两个相对布置的第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和所述第二支撑板固定相连，所述第一支撑板和所述第二支撑板上均设有安装孔用以固定所述底座。

进一步地，在所述第一支撑板和所述第二支撑板均包括：基板，在基板上设有固定孔；第一弯折板和第二弯折板，所述第一弯折板和所述第二弯折板分别设在所述基板上沿长度方向上的两端，所述第一弯折板位于所述第二弯折板的上方，所述安装孔设在所述第一弯折板上。

根据本实用新型第二方面实施例的机器人，包括根据上述实施例中所述的可折叠式机械手臂。

根据本实用新型实施例的机器人，通过将钳口件可拆卸地连接在机械爪的自由端，使得钳口件的使用更换更加方便，另外，在不使用时折叠臂组件中的多个连接臂可进行折叠收纳，减小空间占用。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的可折叠式机械手臂的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的可折叠式机械手臂的机械爪的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的可折叠式机械手臂的托架的主视图；

图4是根据本实用新型实施例的可折叠式机械手臂的托架的侧视图；

图5是根据本实用新型实施例的可折叠式机械手臂的托架的仰视图。

附图标记：

机械手臂100，

底座10，机械爪20，钳口件21，夹持钳口211，剪切部212，第一驱动件22，连接杆23，第一连杆231，第二连杆232，

折叠臂组件30，第一连接臂31，第二连接臂32，第三连接臂33，

基座旋转轴40，第一旋转轴41，第二旋转轴42，第三旋转轴43，第四旋转轴44，

600w电机50，750w电机51，400W电机52；

托架60，第一支撑板61，第二支撑板62，固定孔63，安装孔64。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型第一方面实施例的可折叠式机械手臂100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的可折叠式机械手臂100包括底座10、机械爪20和折叠臂组件40。其中在机械爪20上设有钳口件21，钳口件21可拆卸地连接在机械爪20的自由端，这样，方便对钳口件21进行更换。

进一步地，折叠臂组件40连接在底座10和机械爪20之间，折叠臂组件40包括多个依次首尾相连的连接臂，多个连接臂中直接相连的两个为可转动连接。具体地，在使用时，多个连接臂可以根据需要进行伸展开以方便机械手进行操作，在不使用时多个连接臂折叠起来以节省占用空间。

根据本实用新型实施例的可折叠式机械手臂100，通过将钳口件21可拆卸地连接在机械爪20的自由端，使得钳口件21的使用更换更加方便，另外，在不使用时折叠臂组件40中的多个连接臂可进行折叠收纳，减小空间占用，不仅可使机械手臂100操作更加灵活，且提高了机械手臂100的便携性、稳定性和收纳性。

根据本实用新型的一个实施例，折叠臂组件40可转动地连接在底座10上，以方便折叠组件在各个方向上进行转动，机械爪20可转动地连接在折叠臂组件40上，可以更加灵活地进行抓取操作。

如图2所示，根据本实用新型的另一个实施例，机械爪20包括第一驱动件22和连接杆23，第一驱动件22和连接杆23的一端相连，用以驱动连接杆23进行运动，连接杆23的另一端和钳口件21相连，通过连接杆23的运动以带动钳口件21进行动作，第一驱动件22可以为钳口件21的动作提供动力，连接杆23具有连接第一驱动件22和钳口件21的作用。

参考图2，根据本实用新型一个可选的示例，连接杆23包括第一连杆231和第二连杆232，第一连杆231和第二连杆232并排设置，第一连杆231和第二连杆232均连接在第一驱动件22和钳口件21之间，第一驱动件22和第一连杆231相连以驱动第一连杆231运动，第一连杆231可带动第二连杆232同步运动，即第一驱动件22直接驱动第一连杆231进行活动，第二连杆232带动第二连杆232进行活动，第一连杆231和第二连杆232共同配合以起到连接作用。

根据本实用新型另一个可选的示例，钳口件21包括成对布置的两个，两个钳口件21相互配合以进行抓取动作，每个钳口件21上均设有沿其长度方向依次布置的夹持钳口211和剪切部212，这样，同时具有抓取和剪切功能，如图2所示，剪切部212位于夹持钳口211的左侧，当需要进行剪切操作时，机械爪20可以通过左侧的剪切部212进行剪切操作，当需要进行夹持操作时，机械爪20可以通过右侧的夹持钳口211进行夹持操作，使得机械爪20的功能多样化。并且钳口件21可更根据实际情况进行更换，方便现场操作人员的工作。

进一步地，连接杆23包括两个，两个连接杆23分别和两个钳口件21一一对应连接，以分别带动对应的钳口件21进行动作。

如图1所示，根据本实用新型的又一个实施例，多个连接臂为依次首尾相连的第一连接臂31、第二连接臂32和第三连接臂33，第一连接臂31和底座10可转动地相连，第二连接臂32与第一连接臂31可转动地相连，第三连接臂33和第二连接臂32可转动地相连，机械爪20和第三连接臂33的自由端可转动地相连，这样，各个连接臂以及机械爪20可实现在四周各个方向上地转动，机械爪20在具体操作时更加灵活，同时，也方便在不使用时各个连接臂折叠起来，减少空间占用，方便携带。

进一步地，在底座10上设有基座旋转轴40，基座旋转轴40和第一连接臂31之间通过第一旋转轴41相连，第一连接臂31和第二连接臂32之间通过第二旋转轴42相连，第二连接臂32和第三连接臂33之间通过第三旋转轴43相连，第三连接臂33和机械爪20之间通过第四旋转轴44相连，基座旋转轴40、第一旋转轴41、第二旋转轴42、第三旋转轴43和第四旋转轴44分别起到转动连接的作用。

进一步地，折叠臂组件40还包括：第二驱动件，第二驱动件和第二旋转轴42相连以驱动第二旋转轴42转动，第二驱动件包括电机和传动件，传动件连接在电机和第二旋转轴42之间就有传递动力的作用，电机可以采用400W电机52，400W电机52通过传动件传动驱动第二旋转轴42以此来控制第二连接臂32的运动。

可选地，可以采用600W电机50控制基座旋转轴40的转动，第一旋转轴41与基座旋转轴40连接以驱动除底座10外的各个连接臂，可以采用750W电机51控制第一旋转轴41以此来控制第一连接臂31的运动，可以采用400W电机(未示出)控制第三旋转轴43以此来控制第三连接臂33的运动，100w电机(未示出)控制第四旋转轴44以此来控制机械爪20的转动。

根据本实用新型的再一个实施例，折叠臂组件40还包括托架60，托架60连接在底座10下方用来支撑和固定底座10，进一步地，托架60包括两个相对布置的第一支撑板61和第二支撑板62，第一支撑板61和第二支撑板62固定相连，在第一支撑板61和第二支撑板62上均设有安装孔64，通过安装孔64和底座10固定连接，以保证机械手臂100连接的可靠性。

进一步地，在第一支撑板61和第二支撑板62均包括基板，在基板上设有固定孔63；第一弯折板和第二弯折板，第一弯折板和第二弯折板分别设在基板上沿长度方向上的两端，第一弯折板位于第二弯折板的上方，安装孔64设在第一弯折板上，使得机械手臂100的放置更加平稳、不会晃动，便于减少机械手臂100处于收纳状态时的抖动，可以将机械手臂100更加稳定地安装在工作台上或固定结构上。

根据本实用新型第二方面实施例的机器人，包括根据上述实施例中所述的可折叠式机械手臂100。

根据本实用新型实施例的机器人，通过将钳口件21可拆卸地连接在机械爪20的自由端，使得钳口件21的使用更换更加方便，另外，在不使用时折叠臂组件40中的多个连接臂可进行折叠收纳，减小空间占用。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

根据本实用新型实施例的可折叠式机械手臂100和机器人的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种可折叠式机械手臂，其特征在于，包括：

底座；

机械爪，所述机械爪上设有钳口件，所述钳口件可拆卸地连接在所述机械爪的自由端；

折叠臂组件，所述折叠臂组件连接在所述底座和所述机械爪之间，所述折叠臂组件包括多个依次首尾相连的连接臂，多个所述连接臂中直接相连的两个为可转动连接。

2.根据权利要求1所述的可折叠式机械手臂，其特征在于，所述折叠臂组件可转动地连接在所述底座上，所述机械爪可转动地连接在所述折叠臂组件上。

3.根据权利要求1所述的可折叠式机械手臂，其特征在于，所述机械爪包括：第一驱动件和连接杆，所述第一驱动件和所述连接杆的一端相连以驱动所述连接杆运动，所述连接杆的另一端和所述钳口件相连以带动所述钳口件动作。

4.根据权利要求3所述的可折叠式机械手臂，其特征在于，所述连接杆包括并排设置的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆均连接在所述第一驱动件和所述钳口件之间，所述第一驱动件和所述第一连杆相连以驱动所述第一连杆运动，所述第一连杆可带动所述第二连杆同步运动。

5.根据权利要求3或4所述的可折叠式机械手臂，其特征在于，所述钳口件包括成对布置的两个，每个所述钳口件上均设有沿其长度方向依次布置的夹持钳口和剪切部，所述连接杆包括两个，所述两个连接杆分别和所述两个所述钳口件一一对应连接。

6.根据权利要求1所述的可折叠式机械手臂，其特征在于，多个所述连接臂为依次首尾相连的第一连接臂、第二连接臂和第三连接臂，所述第一连接臂和所述底座可转动地相连，所述第二连接臂与所述第一连接臂可转动地相连，所述第三连接臂和所述第二连接臂可转动地相连，所述机械爪和所述第三连接臂的自由端可转动地相连。

7.根据权利要求6所述的可折叠式机械手臂，其特征在于，在底座上设有基座旋转轴，所述基座旋转轴和所述第一连接臂之间通过第一旋转轴相连，所述第一连接臂和所述第二连接臂之间通过第二旋转轴相连，所述第二连接臂和所述第三连接臂之间通过第三旋转轴相连，所述第三连接臂和所述机械爪之间通过第四旋转轴相连。

8.根据权利要求7所述的可折叠式机械手臂，其特征在于，所述折叠臂组件还包括：第二驱动件，所述第二驱动件和所述第二旋转轴相连以驱动所述第二旋转轴转动，所述第二驱动件包括电机和传动件，所述传动件连接在所述电机和所述第二旋转轴之间。

9.根据权利要求1所述的可折叠式机械手臂，其特征在于，所述折叠臂组件还包括：托架，所述托架连接在所述底座下方以支撑和固定所述底座，所述托架包括：两个相对布置的第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和所述第二支撑板固定相连，所述第一支撑板和所述第二支撑板上均设有安装孔用以固定所述底座。

10.根据权利要求9所述的可折叠式机械手臂，其特征在于，在所述第一支撑板和所述第二支撑板均包括：

基板，在基板上设有固定孔；

第一弯折板和第二弯折板，所述第一弯折板和所述第二弯折板分别设在所述基板上沿长度方向上的两端，所述第一弯折板位于所述第二弯折板的上方，所述安装孔设在所述第一弯折板上。

11.一种机器人，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的可折叠式机械手臂。