CN112828873A - 一种多自由度机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多自由度机械臂，包括移动底座、安装座、连接组件，安装座上竖直设有一安装柱，安装柱上可转动地安装有转动臂，转动臂由转动驱动组件驱动其转动，其一端铰接有摆动臂，摆动臂由摆动驱动组件驱动其沿与转动臂的铰接处摆动，其下端设有用于夹持工件的夹持组件。通过设置转动驱动组件、摆动驱动组件，进而可在多个自由度上实现夹持组件对工件的抓取，以便根据工件的具***置进行调节，提升了对工件的抓取效率，通过设置连接组件，使得安装柱能够快速装拆在移动底座上，这样使得夹持组件能够安装在不同大小的移动底座上，进而能够在对大体积工件进行抓取时，保证移动底座的稳定性而不至于倾倒。
Description
技术领域
本发明涉及机械臂技术领域，具体为一种多自由度机械臂。
背景技术
中国专利号CN208663811U公开了一种机械臂抓取装置，采用了电磁铁的吸附技术原理，抓取组件包括本体、伸缩机构、连杆、支承板以及多个夹持爪，伸缩机构包括第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁、第四电磁铁、第一绝缘弹性件、第二绝缘弹性件、第一绝缘套、第二绝缘套与固定板，夹持爪包括一端与底板扭簧连接的后连段以及与后连段另一端扭簧连接的前爪段；本技术方案通过第一电磁与第三电磁之间以及第二电磁铁与第四电磁铁之间分别产生磁性相吸作用，以及通过第一绝缘弹性件及第二绝缘弹性件的弹力作用，以实现夹持爪的缩进抓取与伸出展开，可满足不同的工件或物件抓取使用需要，相比现有技术具有结构简单，质量轻及成本低的特点，适于推广应用。
上述现有技术中的机械臂由于自由度设计的较少，导致无法灵活改变抓取位置，影响对工件的夹紧抓取。
为解决上述问题，因此我们提出一种多自由度机械臂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种多自由度机械臂，为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供一种多自由度机械臂，包括一移动底座，所述移动底座上设有一安装座，所述安装座与移动底座之间通过连接组件进行可拆卸连接，所述安装座上竖直设有一安装柱，所述安装柱上可转动地安装有转动臂，所述转动臂由转动驱动组件驱动其绕安装柱的轴心转动，其远离所述安装柱的一端铰接有摆动臂，所述摆动臂由摆动驱动组件驱动其沿与转动臂的铰接处摆动，其下端设有用于夹持工件的夹持组件。
作为如上所述技术方案的进一步优化，所述连接组件包括设于移动底座顶部的锁止部，所述安装座底部设有供锁止部自由通过的、盲孔形式的安装槽，所述锁止部内设有水平滑配穿出其侧壁的销杆，所述安装座上设有供销杆穿出锁止部一端插合的插孔，所述销杆穿入锁止部内的一端设有一导磁滑块，所述锁止部内开设有供导磁滑块卡合的、且能水平自由滑动的止动槽，所述止动槽内安装有第一电磁铁，所述第一电磁铁与导磁滑块之间设有第一弹簧，所述第一弹簧弹力方向两端分别弹性抵顶第一电磁铁及导磁滑块，且在自然状态下，驱动所述导磁滑块远离第一电磁铁，并使所述销杆***安装座的插孔内。
作为如上所述技术方案的进一步优化，所述转动驱动组件包括套接于安装柱上的固定齿轮，所述转动臂上竖直安装有伺服电机，所述伺服电机上驱动连接有一与固定齿轮啮合传动的传动齿轮，所述伺服电机驱动传动齿轮转动，进而驱动所述转动臂沿安装柱的轴心转动。
作为如上所述技术方案的进一步优化，所述摆动驱动组件包括铰接于转动臂上的活动铰座，所述活动铰座上安装有伸缩气缸，所述伸缩气缸上驱动连接有连接头，所述摆动臂上固接有斜拉杆，所述斜拉杆上端与所述连接头铰接，所述伸缩气缸的气缸杆伸缩时，使所述连接头移动，进而驱动斜拉杆带动摆动臂沿与转动臂的铰接处转动。
作为如上所述技术方案的进一步优化，所述夹持组件包括套接于铰接于摆动臂下端相对两侧的夹爪，所述摆动臂上套接有第二电磁铁，所述摆动臂上滑配套装有浮动铰座，所述浮动铰座由导磁材质制成，且其位于所述第二电磁铁上方，所述浮动铰座相对两侧各铰接有铰链杆，两个所述铰链杆远离浮动铰座的一端分别对应与两个夹爪铰接，所述浮动铰座与第二电磁铁之间设有第二弹簧，所述第二弹簧弹力方向两端分别弹性抵顶第二电磁铁及浮动铰座。
作为如上所述技术方案的进一步优化，所述浮动铰座上穿设有滑套，所述滑套滑配套装在摆动臂上。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：通过设置转动驱动组件、摆动驱动组件，进而可在多个自由度上实现夹持组件对工件的抓取，以便根据工件的具***置进行调节，相对现有技术，至少在一定程度上提升了对工件的抓取效率，通过设置连接组件，使得安装柱能够快速装拆在移动底座上，这样使得夹持组件能够安装在不同大小的移动底座上，进而能够在对大体积工件进行抓取时，保证移动底座的稳定性而不至于倾倒，通过设置转动驱动组件，并由伺服电机驱动传动齿轮与固定齿轮啮合传动，进而驱动转动臂转动，实现夹持组件位置调整，结构简单，操作便捷。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种多自由度机械臂的结构示意图；
图2是图1中A处的局部结构的放大示意图；
图3是本发明中连接组件的示意图；
附图标记说明如下：
1-移动底座，2-安装座，3-安装柱，4-传动齿轮，5-伺服电机，6-固定齿轮，7-转动臂，8-活动铰座，9-伸缩气缸，10-连接头，11-斜拉杆，12-摆动臂， 13-铰链杆，14-夹爪，15-第二电磁铁，16-第二弹簧，17-浮动铰座，18-止动槽，19-安装槽，20-销杆，21-导磁滑块，22-第一弹簧，23-第一电磁铁，24- 锁止部。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1-3所示，一种多自由度机械臂，包括一移动底座1，所述移动底座1 上设有一安装座2，所述安装座2与移动底座1之间通过连接组件进行可拆卸连接，所述安装座2上竖直设有一安装柱3，所述安装柱3上可转动地安装有转动臂7，所述转动臂7由转动驱动组件驱动其绕安装柱3的轴心转动，其远离所述安装柱3的一端铰接有摆动臂12，所述摆动臂12由摆动驱动组件驱动其沿与转动臂7的铰接处摆动，其下端设有用于夹持工件的夹持组件。
在本实施例中，所述连接组件包括设于移动底座1顶部的锁止部24，所述安装座2底部设有供锁止部24自由通过的、盲孔形式的安装槽19，所述锁止部24内设有水平滑配穿出其侧壁的销杆20，所述安装座2上设有供销杆20穿出锁止部24一端插合的插孔，所述销杆20穿入锁止部24内的一端设有一导磁滑块21，所述锁止部24内开设有供导磁滑块21卡合的、且能水平自由滑动的止动槽18，所述止动槽18内安装有第一电磁铁23，所述第一电磁铁23与导磁滑块21之间设有第一弹簧22，所述第一弹簧22弹力方向两端分别弹性抵顶第一电磁铁23及导磁滑块21，且在自然状态下，驱动所述导磁滑块21远离第一电磁铁23，并使所述销杆20***安装座2的插孔内。
在本实施例中，所述转动驱动组件包括套接于安装柱3上的固定齿轮6，所述转动臂7上竖直安装有伺服电机5，所述伺服电机5上驱动连接有一与固定齿轮6啮合传动的传动齿轮4，所述伺服电机5驱动传动齿轮4转动，进而驱动所述转动臂7沿安装柱3的轴心转动，进而使得夹持组件能够在水平面上摆动。
在本实施例中，所述摆动驱动组件包括铰接于转动臂7上的活动铰座8，所述活动铰座8上安装有伸缩气缸9，所述伸缩气缸9上驱动连接有连接头10，所述摆动臂12上固接有斜拉杆11，所述斜拉杆11上端与所述连接头10铰接，所述伸缩气缸9的气缸杆伸缩时，使所述连接头10移动，进而驱动斜拉杆11 带动摆动臂12沿与转动臂7的铰接处转动，实现夹持组件在纵向平面上摆动。
在本实施例中，所述夹持组件包括套接于铰接于摆动臂12下端相对两侧的夹爪14，所述摆动臂12上套接有第二电磁铁15，所述摆动臂12上滑配套装有浮动铰座17，所述浮动铰座17由导磁材质制成，且其位于所述第二电磁铁15 上方，所述浮动铰座17相对两侧各铰接有铰链杆13，两个所述铰链杆13远离浮动铰座17的一端分别对应与两个夹爪14铰接，所述浮动铰座17与第二电磁铁15之间设有第二弹簧16，所述第二弹簧16弹力方向两端分别弹性抵顶第二电磁铁15及浮动铰座17。
在本实施例中，所述浮动铰座17上穿设有滑套(图中未示出)，所述滑套滑配套装在摆动臂12上，通过设置滑套，使得浮动铰座17在摆动臂12上滑动时，降低对浮动铰座17的机械磨损。
本发明在使用时：安装不同大小的移动底座1时，首先接通外部电源，使第一电磁铁23通电并产生磁性，进而驱动导磁滑块21朝第一电磁铁23的方向移动，使得销杆缩入锁止部24内，将安装座2上的安装槽19套入锁止部24上，再断开电源，第一电磁铁23断电失去磁性，并通过第一弹簧22对导磁滑块21 的弹性抵顶，使得销杆20***安装座2的插孔内；
调节夹持组件的抓取位置时，通过伺服电机5转动，驱动传动齿轮4与固定齿轮6啮合传动，进而驱动转动臂7转动，再通过伸缩气缸9的气缸杆伸缩，驱动斜拉杆11摆动，以使夹持组件进行摆动，从而调节了夹持组件的抓取位置；
夹持组件在对工件进行抓取时，首先接通外部电源，使第二电磁铁15通电产生磁性，使得浮动铰座17朝下移动，进而使铰链杆13推动两个夹爪14下移，进而使两个夹爪14共同对工件进行夹紧。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种多自由度机械臂，包括一移动底座(1)，其特征在于，所述移动底座(1)上设有一安装座(2)，所述安装座(2)与移动底座(1)之间通过连接组件进行可拆卸连接，所述安装座(2)上竖直设有一安装柱(3)，所述安装柱(3)上可转动地安装有转动臂(7)，所述转动臂(7)由转动驱动组件驱动其绕安装柱(3)的轴心转动，其远离所述安装柱(3)的一端铰接有摆动臂(12)，所述摆动臂(12)由摆动驱动组件驱动其沿与转动臂(7)的铰接处摆动，其下端设有用于夹持工件的夹持组件。
2.如权利要求1所述的一种多自由度机械臂，其特征在于，所述连接组件包括设于移动底座(1)顶部的锁止部(24)，所述安装座(2)底部设有供锁止部(24)自由通过的、盲孔形式的安装槽(19)，所述锁止部(24)内设有水平滑配穿出其侧壁的销杆(20)，所述安装座(2)上设有供销杆(20)穿出锁止部(24)一端插合的插孔，所述销杆(20)穿入锁止部(24)内的一端设有一导磁滑块(21)，所述锁止部(24)内开设有供导磁滑块(21)卡合的、且能水平自由滑动的止动槽(18)，所述止动槽(18)内安装有第一电磁铁(23)，所述第一电磁铁(23)与导磁滑块(21)之间设有第一弹簧(22)，所述第一弹簧(22)弹力方向两端分别弹性抵顶第一电磁铁(23)及导磁滑块(21)，且在自然状态下，驱动所述导磁滑块(21)远离第一电磁铁(23)，并使所述销杆(20)***安装座(2)的插孔内。
3.如权利要求1所述的一种多自由度机械臂，其特征在于，所述转动驱动组件包括套接于安装柱(3)上的固定齿轮(6)，所述转动臂(7)上竖直安装有伺服电机(5)，所述伺服电机(5)上驱动连接有一与固定齿轮(6)啮合传动的传动齿轮(4)，所述伺服电机(5)驱动传动齿轮(4)转动，进而驱动所述转动臂(7)沿安装柱(3)的轴心转动。
4.如权利要求1所述的一种多自由度机械臂，其特征在于，所述摆动驱动组件包括铰接于转动臂(7)上的活动铰座(8)，所述活动铰座(8)上安装有伸缩气缸(9)，所述伸缩气缸(9)上驱动连接有连接头(10)，所述摆动臂(12)上固接有斜拉杆(11)，所述斜拉杆(11)上端与所述连接头(10)铰接，所述伸缩气缸(9)的气缸杆伸缩时，使所述连接头(10)移动，进而驱动斜拉杆(11)带动摆动臂(12)沿与转动臂(7)的铰接处转动。
5.如权利要求1所述的一种多自由度机械臂，其特征在于，所述夹持组件包括套接于铰接于摆动臂(12)下端相对两侧的夹爪(14)，所述摆动臂(12)上套接有第二电磁铁(15)，所述摆动臂(12)上滑配套装有浮动铰座(17)，所述浮动铰座(17)由导磁材质制成，且其位于所述第二电磁铁(15)上方，所述浮动铰座(17)相对两侧各铰接有铰链杆(13)，两个所述铰链杆(13)远离浮动铰座(17)的一端分别对应与两个夹爪(14)铰接，所述浮动铰座(17)与第二电磁铁(15)之间设有第二弹簧(16)，所述第二弹簧(16)弹力方向两端分别弹性抵顶第二电磁铁(15)及浮动铰座(17)。
6.如权利要求5所述的一种多自由度机械臂，其特征在于，所述浮动铰座(17)上穿设有滑套，所述滑套滑配套装在摆动臂(12)上。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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