CN216372193U - 一种立柱式助力臂 - Google Patents

Abstract

一种立柱式助力臂，包括：机架、传动臂组件和机械手；传动臂组件安装于机架，传动臂组件有多个自由度；传动臂组件的输出端连接于机械手，用于驱动机械手移动和/或转动；夹持驱动器的输出端连接于机械夹，用于驱动机械夹的夹口张开和收缩；力传感装置安装于助力安装板；力传感装置的力感应端与操控棒连接；操控棒可相对活动地安装于操控架；夹持驱动器用于根据力感应端的压力大小，调节夹口的大小。本方案的立柱式助力臂能解决现有机械手采用气缸驱动时不能精确调整气缸输出力矩和速度所造成助力臂不好控制的问题，实现以机械控制来完成现有人工完成的操作，减少对搬运物的损坏，有效地减少工人的劳动强度，且减少工伤的发生，有效提高生产效率。

Description

一种立柱式助力臂

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，尤其涉及一种立柱式助力臂。

背景技术

立柱式助力臂是用于夹持、固定和搬运重物，亦可以作为参与生产的机械臂，目的是辅助人工搬运，最大程度减轻人工劳动。现有的立柱式助力臂一般采用气缸作为动力进行驱动，不适用于立柱式机械臂进行快速、高效地夹持、固定、搬运马桶等重物的方式。因为现有的助力臂采用气缸驱动时不能精确调整气缸输出力矩和速度，造成助力臂不好控制；并且，助力臂的制动系统不够完善，遇到突发情况，不能在有效时间内制动机械臂；另外，现有的气动助力臂结构复杂，成本高，不利于生产，而且气缸损坏后拆卸、安装比较麻烦，维修成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种立柱式助力臂，通过控制操控棒的移动将重物提起，并能在助力臂的任意工作范围内将重物放下，机械手会根据握持的操控棒为重物的搬运过程提供助力，解决了现有机械手采用气缸驱动时不能精确调整气缸输出力矩和速度所造成助力臂不好控制的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种立柱式助力臂，包括：机架、传动臂组件和机械手；

所述传动臂组件安装于所述机架，所述传动臂组件有多个自由度；所述传动臂组件的输出端连接于所述机械手，用于驱动所述机械手移动和/或转动；

所述机械手包括：操控架、夹持组件和助力模块；

所述夹持组件包括：机械夹和夹持驱动器；

所述夹持驱动器的输出端连接于所述机械夹，用于驱动所述机械夹的夹口张开和收缩；

所述助力模块包括：助力安装板、力传感装置和操控棒；

所述助力安装板安装于所述操控架；所述力传感装置通讯连接于所述夹持驱动器，所述力传感装置安装于所述助力安装板；所述力传感装置的力感应端与所述操控棒连接；所述操控棒可相对活动地安装于所述操控架；所述夹持驱动器用于根据所述力感应端的压力大小，调节所述夹口的大小。

优选地，所述夹持驱动器为气缸；

所述夹持组件还包括：气源和气控阀装置；

所述气源通过所述气控阀装置连通于所述夹持驱动器；所述气控阀装置与所述力传感装置通讯连接。

优选地，所述助力模块包括：连接轴和销轴；

所述连接轴的一端连接于所述销轴，所述连接轴的另一端连接所述力感应端；所述操控棒设有限位槽；所述销轴可活动地限位于所述限位槽内。

更优地，所述助力模块包括：关节轴承；

所述关节轴承的内球面套设于所述销轴，所述关节轴承的外球面连接于所述连接轴；所述操控棒两侧分别设有所述限位槽，所述销轴的两端分别可活动地限位于所述限位槽，所述关节轴承设置于两侧所述限位槽之间。

优选地，所述机械夹包括：夹持架和夹持单元；

至少两个所述夹持单元安装于所述夹持架；

所述夹持单元包括：夹持固定臂和夹持活动臂；

所述夹持固定臂的一端设有第一安装座，所述夹持固定臂的另一端设有第二安装座；所述夹持驱动器的固定端安装于所述第一安装座；所述夹持活动臂的两端之间可转动地安装于所述第二安装座，两个所述夹持单元的所述夹持活动臂形成所述夹口；所述夹持驱动器的输出端连接于所述夹持活动臂的一端，用于驱动所述夹持活动臂伸缩，使所述夹持活动臂以所述第二安装座为轴心摆动，以调节所述机械夹的夹口大小；

所述夹持架包括：X轴调节组件、Y轴调节组件、Z轴调节组件和托架；

所述X轴调节组件安装于所述夹持架，所述X轴调节组件的移动端连接于所述夹持单元，用于调节所述夹持单元在X轴向的位置；

所述Y轴调节组件安装于所述夹持架，所述Y轴调节组件的移动端连接于所述Z轴调节组件，用于调节所述Z轴调节组件在Y轴向的位置；

所述Z轴调节组件的移动端连接所述托架，用于调节所述托架在Z轴向的位置；所述托架设置于两个所述夹持单元之间。

优选地，所述传动臂组件包括：第一传动组件、第二传动组件和第三传动组件；

所述第一传动组件包括：活动连接柱和活动连接座；

所述活动连接柱的下端可转动地连接于所述机架，所述活动连接柱的上端连接所述活动连接座；所述活动连接座设有活动连接口；

所述第二传动组件包括：角度调节驱动器和主动调节臂；

所述角度调节驱动器安装于所述活动连接柱；所述角度调节驱动器的输出端可转动地连接于所述主动调节臂的第一端，所述主动调节臂的第二端连接于所述第三传动组件，所述主动调节臂的两端之间的一处可转动地安装于所述活动连接口；所述第三传动组件连接于所述机械手；

所述角度调节驱动器用于驱动所述主动调节臂以所述活动连接座的转轴进行摆动。

更优地，所述第三传动组件包括：第三固定座、第三连接臂和第三活动臂；

所述第三固定座连接于所述主动调节臂的第二端；所述第三连接臂的第一端可转动地连接于所述第三固定座，所述第三连接臂的第二端可转动地连接于所述第三活动臂的第一端，所述第三活动臂的第二端连接于所述机械手。

进一步优化地，所述传动臂组件包括：至少一个传动驱动器；

所述传动驱动器的固定端安装于所述活动连接柱和机架两者中的一者，所述传动驱动器的输出端连接于两者中另一者，且于驱动所述活动连接柱和机架形成相对转动；

和/或所述传动驱动器的固定端安装于所述活动连接柱和活动连接座两者中的一者，所述传动驱动器的输出端连接于两者中另一者，且于驱动所述活动连接柱和活动连接座形成相对转动；

和/或所述传动驱动器的固定端安装于所述第三固定座和第三连接臂的第一端两者中的一者，所述传动驱动器的输出端连接于两者中另一者，且于驱动所述第三固定座和第三连接臂的第一端形成相对转动；

和/或所述传动驱动器的固定端安装于所述第三连接臂的第二端与第三活动臂两者中的一者，所述传动驱动器的输出端连接于两者中另一者，且于驱动所述第三连接臂的第二端与第三活动臂形成相对转动。

可优化地，所述传动臂组件包括：制动组件；

所述制动组件包括：制动驱动器、制动盘、主动制动头和从动制动头；

所述制动驱动器安装于所述活动连接柱和机架两者中的一者，所述制动盘连接于两者中另一者；

和/或所述制动驱动器安装于所述活动连接柱和活动连接座两者中的一者，所述制动盘连接于两者中另一者；

和/或所述制动驱动器安装于所述第三固定座和第三连接臂的第一端两者中的一者，所述制动盘连接于两者中另一者；

和/或所述制动驱动器安装于所述第三连接臂的第二端与第三活动臂两者中的一者，所述制动盘连接于两者中另一者；

所述主动制动头与所述从动制动头分别位于所述制动盘相对侧；所述制动驱动器的输出端连接于所述主动制动头，用于驱动所述主动制动头活动，使所述主动制动头将所述制动盘压向所述从动制动头。

优选地，所述机械手还包括：控制按钮；

所述控制按钮通讯连接于所述制动驱动器，用于调节所述制动驱动器的输出端的开关状态；所述控制按钮设置于所述操控架。

本实用新型的有益效果：

本方案提供一种立柱式助力臂，通过控制操控棒的移动将重物提起，并能在助力臂的任意工作范围内将重物放下，机械手会根据握持的操控棒为重物的搬运过程提供助力，解决了现有机械手采用气缸驱动时不能精确调整气缸输出力矩和速度所造成助力臂不好控制的问题，实现以机械控制来完成现有人工完成的操作，减少对搬运物的损坏，有效地减少工人的劳动强度，且减少工伤的发生，有效提高生产效率。

附图说明

图1是立柱式助力臂的其中一个实施例结构示意图。

图2是机械手的其中一个实施例结构示意图。

图3是操控架的其中一个实施例结构示意图。

图4是助力模块的其中一个实施例结构示意图。

其中：

机械手1、机架3、传动臂组件4；

操控架11、夹持组件12、助力模块13、光传感装置14；控制按钮15；

机械夹121、夹持驱动器122、气源123、气控阀装置124；

夹持架1211、夹持单元1212、夹持固定臂1213、夹持活动臂1214、第一安装座1215、第二安装座1216、夹口1217；

助力安装板131、力传感装置132、操控棒133、连接轴134、销轴135、关节轴承136；限位槽1331；

X轴调节组件21、Y轴调节组件22、Z轴调节组件23、托架24；

夹具固定板211、夹具活动板212、限位柱213；

Y轴固定壳221、Y轴活动壳222、Y轴锁紧柱223；

Z轴固定壳231、Z轴活动壳232、Z轴锁紧柱233；

第一传动组件41、第二传动组件42、第三传动组件43、传动驱动器44、制动组件45；

活动连接柱411、活动连接座412；活动连接口413；

角度调节驱动器421、主动调节臂422、从动调节臂423；

第三固定座431、第三连接臂432、第三活动臂433；

制动驱动器451、制动盘452、主动制动头453、从动制动头454。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施方式来进一步说明本方案的技术方案。

一种立柱式助力臂，包括：机架3、传动臂组件4和机械手1；

所述传动臂组件4安装于所述机架3，所述传动臂组件4有多个自由度；所述传动臂组件4的输出端连接于所述机械手1，用于驱动所述机械手1移动和/或转动；

所述机械手1包括：操控架11、夹持组件12和助力模块13；

所述夹持组件12包括：机械夹121和夹持驱动器122；

所述夹持驱动器122的输出端连接于所述机械夹121，用于驱动所述机械夹121的夹口1217张开和收缩；

所述助力模块13包括：助力安装板131、力传感装置132和操控棒133；

所述助力安装板131安装于所述操控架11；所述力传感装置132通讯连接于所述夹持驱动器122，所述力传感装置132安装于所述助力安装板131；所述力传感装置132的力感应端与所述操控棒133连接；所述操控棒133可相对活动地安装于所述操控架11；所述夹持驱动器122用于根据所述力感应端的压力大小，调节所述夹口1217的大小。

本方案提供一种立柱式助力臂，通过控制操控棒133的移动将重物提起，并能在助力臂的任意工作范围内将重物放下，机械手会根据握持的操控棒133为重物的搬运过程提供助力，解决了现有机械手采用气缸驱动时不能精确调整气缸输出力矩和速度所造成助力臂不好控制的问题，实现以机械控制来完成现有人工完成的操作，减少对搬运物的损坏，有效地减少工人的劳动强度，且减少工伤的发生，有效提高生产效率。

具体地，机械夹121可根据现有技术中具有夹持功能的机械手来代替；夹持驱动器122的输出端控制机械夹121的夹口1217大小；工人在使用本机械手时，其双手可握持操控架11和操控棒133；例如图3中，工人左手握持操控架11，右手握持操控棒133；左手负责控制机械夹121的夹口1217方向，右手负责控制操控棒133的活动；当需要夹持重物时，握住操控棒133向上(或向下)运动时，操控棒133的活动会向力传感装置132的力感应端施加压力，力传感装置132感应到操控棒133在移动压力的变化；力传感装置132与夹持驱动器122通讯连接，力传感装置132实时地或间歇性地将力感应端的压力数据发送至夹持驱动器122；夹持驱动器122根据压力数据，控制夹持驱动器122的输出端的输出情况，进而使机械夹121的到夹口大小可根据操控棒133的移动情况进行变化，以便工人在搬运重物时可以根据重物的实际情况进行更变机械夹121的力度，进而有效控制机械夹121夹持速度的快慢和力度，使助力臂更加契合工人所需要力度以进行搬运工作，实现助力臂的运转。同时，操控棒133的活动方向可向上或向下，以及横向，或倾斜沿向等；

另外，力传感装置132通讯连接于所述夹持驱动器122，本申请中通讯连接是指通过信号的传输交互，在连接的设备之间构成通讯；通讯连接包括有线连接和无线连接；有线连接如一般的数据线连接；无线连接如一般的红外连接、WiFi连接和蓝牙等的连接。

夹持驱动器122为公知具有驱动机械夹121的夹口1217大小变化的机构，例如气缸、电机等。力传感装置132可由公知用于感应压力的传感器代替。

传动臂组件为公知驱动机构代替，能驱动夹具机构在X轴、Y轴和Z轴方向移动，或绕平行于X轴、Y轴和Z轴的轴转动。

优选地，所述夹持驱动器122为气缸；

所述夹持组件12还包括：气源123和气控阀装置124；

所述气源123通过所述气控阀装置124连通于所述夹持驱动器122；所述气控阀装置124与所述力传感装置132通讯连接。

气源123为公知用于为气缸提供气体的机构，一般包括气瓶和气泵；气控阀装置124与力传感装置132通讯连接，力传感装置132实时检测操控棒133对力感应端施加的压力，力传感装置132将压力反馈至气控阀装置124，并由气控阀装置124控制夹持驱动器122的输出端保持压力均匀伸缩，实现了对操控棒133的压力实时控制。

更进一步地，还包括：光传感装置14；

所述光传感装置14通讯连接于所述夹持驱动器122；所述光传感装置14的光感应端对准于所述操控棒133。

本方案为了进一步地提高机械手的使用安全性，使用光传感装置14对操控棒133上的物体进行识别；当且仅当光传感装置14识别到操控棒133上有物体，光传感装置14才会驱动夹持驱动器122打开，即允许夹持驱动器122进入工作状态；此结构，配合操控棒133自身带有压力传感的功能，可以实现对工人的安全提供双重的保障，解决了工人从操控棒133上撤离后机械手仍工作的问题。同时，光传感装置14可以使机械手从工作状态向停机状态进行快速切换，当手离开控制操控棒133时，光传感装置14控制夹持驱动器122关闭，夹持驱动器122停止运转。

优选地，所述助力模块13包括：连接轴134和销轴135；

所述连接轴134的一端连接于所述销轴135，所述连接轴134的另一端连接所述力感应端；所述操控棒133设有限位槽1331；所述销轴135可活动地限位于所述限位槽1331内。

如图4，操控棒133在活动时，带动限位槽1331活动，限位槽1331的两端会压紧销轴135，向销轴135施加朝操控棒133的活动方向的压力，进而通过连接轴134向力感应端施加压力；而在限位槽1331对销轴135的限位作用下，力感应端与操控棒133的连接稳定性更高。

更优地，所述助力模块13包括：关节轴承136；

所述关节轴承136的内球面套设于所述销轴135，所述关节轴承136的外球面连接于所述连接轴134；所述操控棒133两侧分别设有所述限位槽1331，所述销轴135的两端分别可活动地限位于所述限位槽1331，所述关节轴承136设置于两侧所述限位槽1331之间。

本方案中，其中一个实施例可直接采用连接轴134和销轴135连接，通过连接轴134和销轴135将力感应端与操控棒133连接，可无需设置关节轴承136。而其中一个优选的实施例中，如图4，通过关节轴承136将连接轴134和销轴135连接；关节轴承136是一种球面滑动轴承，其滑动接触表面是一个内球面和一个外球面，运动时可以在任意角度旋转摆动；即操控棒133可以通过限位槽1331带动销轴135活动，通过内球面与外球面的相对位移，销轴135与连接轴134形成相对位移，进而使操控棒133的运动轨迹为摆动运动，由于滑动表面为球面形，亦可在一定角度范围内作倾斜运动(即调心运动)，在支承轴与轴壳孔不同心度较大时，仍能正常工作。由此，操控棒133的运动轨迹并不限于单一的直线活动，还会进行倾斜运动，可以在握持操控棒133活动时，对操控棒133各个方向(例如径向和轴向等)所施加的压力都可以集中于连接轴134，使力感应端的压力感应更准确，也可以方便用户根据实际需要调节操控棒133的角度，提高可操作方便性。

优选地，所述机械夹121包括：夹持架1211和夹持单元1212；

至少两个所述夹持单元1212安装于所述夹持架1211；

所述夹持单元1212包括：夹持固定臂1213和夹持活动臂1214；

所述夹持固定臂1213的一端设有第一安装座1215，所述夹持固定臂1213的另一端设有第二安装座1216；所述夹持驱动器122的固定端安装于所述第一安装座1215；所述夹持活动臂1214的两端之间可转动地安装于所述第二安装座1216，两个所述夹持单元1212的所述夹持活动臂1214形成所述夹口1217；所述夹持驱动器122的输出端连接于所述夹持活动臂1214的一端，用于驱动所述夹持活动臂1214伸缩，使所述夹持活动臂1214以所述第二安装座1216为轴心摆动，以调节所述机械夹121的夹口1217大小。

如图2，夹持活动臂1214的一端为驱动端，驱动端由夹持驱动器122的输出端连接；夹持活动臂1214的另一端为摆动端；驱动端与摆动端之间的任意一处可转动地与第二安装座1216连接；由此，当夹持驱动器122的输出端驱动伸出后，驱动端向夹口1217的外侧摆动，而摆动端向夹口1217的内侧摆动，进而使两个夹持单元1212形成的夹口1217缩小；同理，当夹持驱动器122的输出端驱动收缩后，使驱动端向夹口1217的内侧摆动，而摆动端向夹口1217的外侧摆动，进而使两个夹持单元1212形成的夹口1217增大。而本方案采用上述的夹具结构，可以确保准确地通过操控棒133控制两个夹持活动臂1214的活动轨迹，以使机械手会根据握持的操控棒133为重物的搬运过程提供助力。

其中，夹持驱动器122为公知具有驱动直线活动的机构，例如其中一个实施例中，夹持驱动器122包括：电机与丝杆，将电机的输出端连接丝杆，电机带动丝杆转动，丝杆上安装的螺母座活动于丝杆；只需将螺母座与驱动端连接，即可带动驱动端直线移动，以带动夹持活动臂1214摆动。其中一个实施例中，夹持驱动器122包括气缸和电磁阀，电磁阀控制气缸的输出端在不同的位置定位，气缸的输出端连接驱动端。

更优地，所述夹持架1211包括：X轴调节组件21、Y轴调节组件22、Z轴调节组件23和托架24；

所述X轴调节组件21安装于所述夹持架1211，所述X轴调节组件21的移动端连接于所述夹持单元1212，用于调节所述夹持单元1212在X轴向的位置；

所述Y轴调节组件22安装于所述夹持架1211，所述Y轴调节组件22的移动端连接于所述Z轴调节组件23，用于调节所述Z轴调节组件23在Y轴向的位置；

所述Z轴调节组件23的移动端连接所述托架24，用于调节所述托架24在Z轴向的位置；所述托架24设置于两个所述夹持单元1212之间。

如图2，X轴调节组件21用于调节夹持单元1212在X轴向的位置，可以进一步地调节夹持单元1212在X轴的的位置，进而调节夹口1217在初始状态下的大小，机械手可以根据重物实际的尺寸进行调节，以便调节夹口1217至夹持重物的最小尺寸。Y轴调节组件22用于调节Z轴调节组件23在Y轴的位置，而Z轴调节组件23用于调节托架24在Z轴的位置；在Y轴调节组件22与Z轴调节组件23的共同作用下，托架24可以在Y轴和Z轴的任意位置进行调节，进而在两个所述夹持单元1212之间的不同的方位中将重物托起，以辅助机械手托起重物。

X轴调节组件21、Y轴调节组件22和Z轴调节组件23为公知具有调节直线移动或曲线移动的机构；例如其中一个实施例中，X轴调节组件21、Y轴调节组件22、Z轴调节组件23为夹具，通过夹具调节夹持单元1212在X轴的移动，通过夹具调节托架24在Y轴和Z轴的位置；例如其中一个实施例中，X轴调节组件21、Y轴调节组件22、Z轴调节组件23包括移动块和移动轨道；通过移动块安装于移动轨道，实现调节夹持单元1212在X轴的移动，以及调节托架24在Y轴和Z轴的位置。

其中，优选地，所述X轴调节组件21包括：夹具固定板211、夹具活动板212和限位柱213；

所述夹具固定板211安装于所述夹持固定臂1213；所述限位柱213将所述夹具固定板211与夹具活动板212可调节松紧地连接；所述夹具固定板211与所述夹具活动板212之间形成连接间隙；所述夹持架1211设置于所述连接间隙，并由所述夹具固定板211与夹具活动板212压紧。

夹具固定板211与夹具活动板212之间形成连接间隙；连接间隙套设于夹持架1211；在通过限位柱213将夹具固定板211与夹具活动板212压紧夹持架1211前，先将夹具固定板211与夹具活动板212之间调松，以使夹持架1211可以任意地穿过于连接间隙，以便夹持单元1212可以在X轴上的任意位置进行调节，最后再通过限位柱213将夹具固定板211与夹具活动板212锁紧，使夹具固定板211与夹具活动板212压紧于夹持架1211，实现了夹持单元1212在X轴上的位置调节，进而控制两个夹持单元1212之间的夹口1217大小。

限位柱213为公知具有锁紧功能的机构，例如螺栓，或螺栓与螺帽的组合。

其中，优选地，所述Y轴调节组件22包括：Y轴固定壳221、Y轴活动壳222和Y轴锁紧柱223；

所述Y轴固定壳221安装于所述夹持架1211；所述Y轴活动壳222沿Y轴可活动地套设于所述Y轴固定壳221内，并沿活动方向设有多个Y轴活动孔；所述Y轴固定壳221设有Y轴固定孔；所述Y轴锁紧柱223经过所述Y轴固定孔和所述Y轴活动孔，使所述Y轴活动壳222限位于所述Y轴固定壳221内。

Y轴固定壳221固定于夹持架1211；Y轴活动壳222活动于Y轴固定壳221，且活动方向朝Y轴方向，进而调节Z轴调节组件23在Y轴的位置，进而调节托架24在Y轴的位置。当Y轴活动壳222与Y轴固定壳221之间的位置调节好后，可将Y轴锁紧柱223伸入Y轴固定孔和Y轴活动孔内，进而使Y轴活动壳222限位于Y轴固定壳221，实现了Y轴活动壳222与Y轴固定壳221位置调节后的固定。

Y轴锁紧柱223为公知为柱状结构，如图2，Y轴锁紧柱223由上至下依次伸入Y轴固定孔和Y轴活动孔，实现对Y轴活动壳222与Y轴固定壳221的限位；优选地，可以将Y轴锁紧柱223选为螺杆，穿过Y轴固定壳221和Y轴活动壳222后由螺帽锁紧。

其中，优选地，所述Z轴调节组件23包括：Z轴固定壳231、Z轴活动壳232和Z轴锁紧柱233；

所述Z轴固定壳231安装于所述Y轴调节组件22；所述Z轴活动壳232连接所述托架24；所述Z轴活动壳232沿Z轴可活动地套设于所述Z轴固定壳231内，并沿活动方向设有多个Z轴活动孔；所述Z轴固定壳231设有Z轴固定孔；所述Z轴锁紧柱233经过所述Z轴固定孔和所述Z轴活动孔，使所述Z轴活动壳232限位于所述Z轴固定壳231内。

如图2，Z轴固定壳231固定于Y轴调节组件22；Z轴活动壳232活动于Z轴固定壳231，且活动方向朝Z轴方向，进而调节托架24在Z轴的位置。当Z轴活动壳232与Z轴固定壳231之间的位置调节好后，可将Z轴锁紧柱233伸入Z轴固定孔和Z轴活动孔内，进而使Z轴活动壳232限位于Z轴固定壳231，实现了Z轴活动壳232与Z轴固定壳231位置调节后的固定。

Z轴锁紧柱233为公知为柱状结构，如图2，Z轴锁紧柱233由左至右依次伸入Z轴固定孔和Z轴活动孔，实现对Z轴活动壳232与Z轴固定壳231的限位；优选地，可以将Z轴锁紧柱233选为螺杆，穿过Z轴固定壳231和Z轴活动壳232后由螺帽锁紧。

其中，优选地，所述操控架11通过操控连接杆125连接于所述夹持架1211，使所述操控架11与夹持架1211同步活动地连接。

操控架11通过操控连接杆连接于夹持架1211，工人在握持操控架11时，可直接通过操控架11的位置和方向，带动夹持架1211同步活动，例如转动操控架11时，会带动夹持架1211转动，以实现工人与重物的位置更近，便于工人更容易把握重物的位置。

所述托架24设有托臂241，所述托臂241与所述夹持固定臂1213平行，相邻的两个所述托臂241隔开设置，形成U型口。托架24呈U型结构，并在托臂241与托臂241之间形成U型口，U型口可以将在托臂241与托臂241之间隔开，以使托架24可以增大与重物接触的跨度，以便提高抬起重物时的稳定性。

可优化地，所述传动臂组件4包括：第一传动组件41、第二传动组件42和第三传动组件43；

所述第一传动组件41包括：活动连接柱411和活动连接座412；

所述活动连接柱411的下端可转动地连接于所述机架3，所述活动连接柱411的上端连接所述活动连接座412；所述活动连接座412设有活动连接口413；

所述第二传动组件42包括：角度调节驱动器421和主动调节臂422；

所述角度调节驱动器421安装于所述活动连接柱411；所述角度调节驱动器421的输出端可转动地连接于所述主动调节臂422的第一端，所述主动调节臂422的第二端连接于所述第三传动组件43，所述主动调节臂422的两端之间的一处可转动地安装于所述活动连接口413；所述第三传动组件43连接于所述机械手；

所述角度调节驱动器421用于驱动所述主动调节臂422以所述活动连接座412的转轴进行摆动。

角度调节驱动器421用于驱动主动调节臂422的第一端伸缩，如图1，当角度调节驱动器421的输出端驱动主动调节臂422的第一端从下至上伸出时，主动调节臂422与活动连接座412的转轴为轴心转动，带动主动调节臂422的第二端从上至下移摆动，实现了控制第三传动组件43向下移动的效果；而第三传动组件43与机械手连接，因而可通过角度调节驱动器421带动机械手下降，使机械手的位置下降。

其中，活动连接柱411的下端可转动地连接于机架3，可以通过手动转动活动连接柱411，以驱动活动连接柱411相对转动，带动机械手转动。

所述第二传动组件42还包括：从动调节臂423；

所述主动调节臂422的第二端可转动地连接于所述第三传动组件43；所述从动调节臂423的第一端可转动地安装于所述活动连接口，所述从动调节臂423的第二端可转动地连接于所述第三传动组件43。

从动调节臂423可以进一步地辅助主动调节臂422进行摆动，从动调节臂423的两端分别可转动地连接，由此可在主动调节臂422被驱动摆动时进行自适应的角度调节，提高了主动调节臂422的稳定性。

更优地，所述第三传动组件43包括：第三固定座431、第三连接臂432和第三活动臂433；

所述第三固定座431连接于所述主动调节臂422的第二端；所述第三连接臂432的第一端可转动地连接于所述第三固定座431，所述第三连接臂432的第二端可转动地连接于所述第三活动臂433的第一端，所述第三活动臂433的第二端连接于所述机械手。

第三连接臂432的一端分别转动地连接第三固定座431和第三活动臂433，带动机械手在进行多个角度调节，提高了机械手的调节角度范围，进而使机械手可以在不同的位置进行重物夹持。

进一步优化地，所述传动臂组件4包括：至少一个传动驱动器44；

所述传动驱动器44的固定端安装于所述活动连接柱411和机架3两者中的一者，所述传动驱动器44的输出端连接于两者中另一者，且于驱动所述活动连接柱411和机架3形成相对转动；

和/或所述传动驱动器44的固定端安装于所述活动连接柱411和活动连接座412两者中的一者，所述传动驱动器44的输出端连接于两者中另一者，且于驱动所述活动连接柱411和活动连接座412形成相对转动；

和/或所述传动驱动器44的固定端安装于所述第三固定座431和第三连接臂432的第一端两者中的一者，所述传动驱动器44的输出端连接于两者中另一者，且于驱动所述第三固定座431和第三连接臂432的第一端形成相对转动；

和/或所述传动驱动器44的固定端安装于所述第三连接臂432的第二端与第三活动臂433两者中的一者，所述传动驱动器44的输出端连接于两者中另一者，且于驱动所述第三连接臂432的第二端与第三活动臂433形成相对转动。

本方案的传动驱动器44用于驱动第一传动组件41、第二传动组件42和第三传动组件43之间的不同自由度进行转动，以驱动不同机构之间的转动，实现机械手的多角度转动，提高了机械手的角度调节灵活性。本方案中，传动驱动器44可以根据实际情况而设置，其中没有设置传动驱动器44的实施例中，上述相互转动连接的机构中可以通过手动调节相互之间的转动状态。

传动驱动器44为公知具有驱动转动的机构，例如电机，或电机与减速机的组合。

同时，所述机械手还包括：控制按钮15；

所述传动臂组件4包括：制动组件45；

所述制动组件45包括：制动驱动器451、制动盘452、主动制动头453和从动制动头454；

所述制动驱动器451安装于所述活动连接柱411和机架3两者中的一者，所述制动盘452连接于两者中另一者；

和/或所述制动驱动器451安装于所述活动连接柱411和活动连接座412两者中的一者，所述制动盘452连接于两者中另一者；

和/或所述制动驱动器451安装于所述第三固定座431和第三连接臂432的第一端两者中的一者，所述制动盘452连接于两者中另一者；

和/或所述制动驱动器451安装于所述第三连接臂432的第二端与第三活动臂433两者中的一者，所述制动盘452连接于两者中另一者；

所述主动制动头453与所述从动制动头454分别位于所述制动盘452相对侧；所述制动驱动器451的输出端连接于所述主动制动头453，用于驱动所述主动制动头453活动，使所述主动制动头453将所述制动盘452压向所述从动制动头454；

所述控制按钮15通讯连接于所述制动驱动器451，用于调节所述制动驱动器451的输出端的开关状态；所述控制按钮15设置于所述操控架11。

制动驱动器451的输出端可伸缩，其伸出时可驱动主动制动头453压向制动盘452，如图1，制动盘452的上表面为主动制动头453，下表面为从动制动头454，主动制动头453与从动制动头454之间的作用力将制动盘452压紧，通过摩擦力制动将可转动连接的两个机构。制动驱动器451为公知具有直线传动或曲线传动的驱动器，例如气缸，气缸的输出端驱动主动制动头453伸缩活动。

控制按钮15用于控制制动驱动器451的活动状态，以便工人在机械手工作时及时进行制动操作，提高了机械手制动的便利性。

以上结合具体实施例描述了本方案的技术原理。这些描述只是为了解释本方案的原理，而不能以任何方式解释为对本方案保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本方案的其它具体实施方式，这些方式都将落入本方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立柱式助力臂，其特征在于，包括：机架、传动臂组件和机械手；

所述传动臂组件安装于所述机架，所述传动臂组件有多个自由度；所述传动臂组件的输出端连接于所述机械手，用于驱动所述机械手移动和/或转动；

所述机械手包括：操控架、夹持组件和助力模块；

所述夹持组件包括：机械夹和夹持驱动器；

所述夹持驱动器的输出端连接于所述机械夹，用于驱动所述机械夹的夹口张开和收缩；

所述助力模块包括：助力安装板、力传感装置和操控棒；

所述助力安装板安装于所述操控架；所述力传感装置通讯连接于所述夹持驱动器，所述力传感装置安装于所述助力安装板；所述力传感装置的力感应端与所述操控棒连接；所述操控棒可相对活动地安装于所述操控架；所述夹持驱动器用于根据所述力感应端的压力大小，调节所述夹口的大小。

2.根据权利要求1所述的立柱式助力臂，其特征在于，所述夹持驱动器为气缸；

所述夹持组件还包括：气源和气控阀装置；

所述气源通过所述气控阀装置连通于所述夹持驱动器；所述气控阀装置与所述力传感装置通讯连接。

3.根据权利要求1所述的一种立柱式助力臂，其特征在于，所述助力模块包括：连接轴和销轴；

所述连接轴的一端连接于所述销轴，所述连接轴的另一端连接所述力感应端；所述操控棒设有限位槽；所述销轴可活动地限位于所述限位槽内。

4.根据权利要求3所述的一种立柱式助力臂，其特征在于，所述助力模块包括：关节轴承；

所述关节轴承的内球面套设于所述销轴，所述关节轴承的外球面连接于所述连接轴；所述操控棒两侧分别设有所述限位槽，所述销轴的两端分别可活动地限位于所述限位槽，所述关节轴承设置于两侧所述限位槽之间。

5.根据权利要求1所述的一种立柱式助力臂，其特征在于，所述机械夹包括：夹持架和夹持单元；

至少两个所述夹持单元安装于所述夹持架；

所述夹持单元包括：夹持固定臂和夹持活动臂；

所述夹持固定臂的一端设有第一安装座，所述夹持固定臂的另一端设有第二安装座；所述夹持驱动器的固定端安装于所述第一安装座；所述夹持活动臂的两端之间可转动地安装于所述第二安装座，两个所述夹持单元的所述夹持活动臂形成所述夹口；所述夹持驱动器的输出端连接于所述夹持活动臂的一端，用于驱动所述夹持活动臂伸缩，使所述夹持活动臂以所述第二安装座为轴心摆动，以调节所述机械夹的夹口大小；

所述夹持架包括：X轴调节组件、Y轴调节组件、Z轴调节组件和托架；

所述X轴调节组件安装于所述夹持架，所述X轴调节组件的移动端连接于所述夹持单元，用于调节所述夹持单元在X轴向的位置；

所述Y轴调节组件安装于所述夹持架，所述Y轴调节组件的移动端连接于所述Z轴调节组件，用于调节所述Z轴调节组件在Y轴向的位置；

所述Z轴调节组件的移动端连接所述托架，用于调节所述托架在Z轴向的位置；所述托架设置于两个所述夹持单元之间。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种立柱式助力臂，其特征在于，所述传动臂组件包括：第一传动组件、第二传动组件和第三传动组件；

所述第一传动组件包括：活动连接柱和活动连接座；

所述活动连接柱的下端可转动地连接于所述机架，所述活动连接柱的上端连接所述活动连接座；所述活动连接座设有活动连接口；

所述第二传动组件包括：角度调节驱动器和主动调节臂；

所述角度调节驱动器安装于所述活动连接柱；所述角度调节驱动器的输出端可转动地连接于所述主动调节臂的第一端，所述主动调节臂的第二端连接于所述第三传动组件，所述主动调节臂的两端之间的一处可转动地安装于所述活动连接口；所述第三传动组件连接于所述机械手；

所述角度调节驱动器用于驱动所述主动调节臂以所述活动连接座的转轴进行摆动。

7.根据权利要求6所述的一种立柱式助力臂，其特征在于，所述第三传动组件包括：第三固定座、第三连接臂和第三活动臂；

所述第三固定座连接于所述主动调节臂的第二端；所述第三连接臂的第一端可转动地连接于所述第三固定座，所述第三连接臂的第二端可转动地连接于所述第三活动臂的第一端，所述第三活动臂的第二端连接于所述机械手。

8.根据权利要求7所述的一种立柱式助力臂，其特征在于，所述传动臂组件包括：至少一个传动驱动器；

所述传动驱动器的固定端安装于所述活动连接柱和机架两者中的一者，所述传动驱动器的输出端连接于两者中另一者，且于驱动所述活动连接柱和机架形成相对转动；

和/或所述传动驱动器的固定端安装于所述活动连接柱和活动连接座两者中的一者，所述传动驱动器的输出端连接于两者中另一者，且于驱动所述活动连接柱和活动连接座形成相对转动；

和/或所述传动驱动器的固定端安装于所述第三固定座和第三连接臂的第一端两者中的一者，所述传动驱动器的输出端连接于两者中另一者，且于驱动所述第三固定座和第三连接臂的第一端形成相对转动；

和/或所述传动驱动器的固定端安装于所述第三连接臂的第二端与第三活动臂两者中的一者，所述传动驱动器的输出端连接于两者中另一者，且于驱动所述第三连接臂的第二端与第三活动臂形成相对转动。

9.根据权利要求8所述的一种立柱式助力臂，其特征在于，所述传动臂组件包括：制动组件；

所述制动组件包括：制动驱动器、制动盘、主动制动头和从动制动头；

所述制动驱动器安装于所述活动连接柱和机架两者中的一者，所述制动盘连接于两者中另一者；

和/或所述制动驱动器安装于所述活动连接柱和活动连接座两者中的一者，所述制动盘连接于两者中另一者；

和/或所述制动驱动器安装于所述第三固定座和第三连接臂的第一端两者中的一者，所述制动盘连接于两者中另一者；

和/或所述制动驱动器安装于所述第三连接臂的第二端与第三活动臂两者中的一者，所述制动盘连接于两者中另一者；

所述主动制动头与所述从动制动头分别位于所述制动盘相对侧；所述制动驱动器的输出端连接于所述主动制动头，用于驱动所述主动制动头活动，使所述主动制动头将所述制动盘压向所述从动制动头。

10.根据权利要求9所述的一种立柱式助力臂，其特征在于，所述机械手还包括：控制按钮；

所述控制按钮通讯连接于所述制动驱动器，用于调节所述制动驱动器的输出端的开关状态；所述控制按钮设置于所述操控架。

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