CN210500333U - 一种六轴全姿态仿人机械手臂 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种六轴全姿态仿人机械手臂，包括依次连接的肩部仿真机构、大臂仿真机构和肘部仿真机构，肩部仿真机构包括第一驱动电机以及与第一驱动电机通过法兰盘卡接件连接的第二驱动电机，法兰盘卡接件包括互相垂直连接的第一卡接部和第二卡接部，第一卡接部内设有第一卡接孔，第一驱动电机的输出轴伸入所述第一卡接孔且与第一卡接部通过螺丝或者螺钉及螺栓式连接预紧，第二卡接部设有第二卡接孔，第二驱动电机的输出轴伸入所述第二卡接孔内且与第二卡接部通过螺丝或者螺钉及螺栓式连接预紧。本实用新型具有结构简单合理的优点，解决现有六轴全姿态仿人机械手臂结构复杂，需要高价格的步进电机驱动，进而导致生产成本较高的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及六轴全姿态仿人机械手臂技术领域，具体涉及一种六轴全姿态仿人机械手臂。
背景技术
试衣机器人是仿形机器人的一个重要分支，用于帮助人们试衣，在服装领域的使用越来越普遍。现有试衣机器人仿人机械手臂通过一套复杂的驱动机构驱动手臂运动仿形，由于驱动机构设计不够合理，仿形过程往往需要大功率步进电机带动，步进电机价格昂贵，导致试衣机器人整体生产成本提高，进一步影响了试衣机器人的推广和销售。如此，提供一种结构简单、无需步进电机驱动的六轴全姿态仿人机械手臂是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
本实用新型提供了一种六轴全姿态仿人机械手臂，具有结构简单合理的优点，解决现有试衣机器人机械手臂结构复杂，需要高价格的步进电机驱动，进而导致六轴全姿态仿人机械手臂生产成本较高的问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种六轴全姿态仿人机械手臂，包括依次连接的肩部仿真机构、大臂仿真机构和肘部仿真机构，所述肩部仿真机构包括第一驱动电机以及与第一驱动电机通过法兰盘卡接件连接的第二驱动电机，所述法兰盘卡接件包括互相垂直连接的第一卡接部和第二卡接部，所述第一卡接部内设有第一卡接孔，所述第一驱动电机的输出轴伸入所述第一卡接孔且与第一卡接部通过螺丝或者螺钉及螺栓式连接预紧，所述第二卡接部设有第二卡接孔，所述第二驱动电机的输出轴伸入所述第二卡接孔内且与第二卡接部通过螺丝或者螺钉及螺栓式连接预紧，所述第一驱动电机和第二驱动电机为蜗轮蜗杆减速电机。
进一步设置，所述大臂仿真机构包括用于固定第二驱动电机机身的第一大臂、与第一大臂可转动连接的第二大臂以及驱动第二大臂相对第一大臂转动的第三驱动电机，所述第一大臂与第二大臂同轴设置；
如此设置，第二驱动电机通过机身反向带动第一大臂转动，实现人体抬臂动作的仿形，第二大臂与第一大臂直接通过第三驱动电机连接，实现第二大臂相对第一大臂的同轴转动，模仿人体扭转手臂的动作，整体结构简单，且保证了仿形动作的逼真度。
进一步设置，所述第三驱动电机机身固定在第一大臂上，所述第二大臂与第三驱动电机的输出轴固定连接；
如此设置，第三驱动电机带动第二大臂相对第一大臂转动，省去了中间传动齿轮，减少扭矩损耗，提高传动效率，为第二驱动电机选用低成本的蜗轮蜗杆减速电机提供了结构基础。
进一步设置，所述肘部仿真机构包括设置在第二大臂上的肘部电机以及与肘部电机的输出轴连接的肘部件，所述肘部电机的输出轴与肘部件垂直设置；
如此设置，通过肘部电机驱动肘部件相对第一大臂垂直转动，模仿人体的屈肘动作，驱动结构简单，且保证了仿形动作的仿真度。
进一步设置，所述第二大臂底端设有连接部，所述连接部偏心设置圆孔，所述圆孔孔壁薄壁处设有开口，所述肘部电机设置在圆孔内；
如此设置，肘部电机卡接在圆孔内，并可以通过粘接或螺丝或者螺钉及螺栓式连接连接的方式固定肘部电机，而圆孔偏离连接部中心，预留空间为肘部电机的输出轴和肘部件的安装提供了安装位置，结构优化，减小了手臂体积。
进一步设置，所述肘部电机为蜗轮蜗杆减速电机，所述肘部电机为涡轮蜗杆电机；
在以上设置的基础上如此设置，在保证六轴全姿态仿人机械手臂仿真性能的基础上，降低了生产成本，为六轴全姿态仿人机械手臂的推广提供了基础。
进一步设置，法兰盘卡接件的连接端上设有法兰盘，所述法兰盘上设有螺孔；
如此设置，安装时可以通过不同型号的法兰盘对应不同型号的电机，进行适配更换，而无需整体更换法兰盘卡接件，提高了法兰盘卡接件的适用性，降低了生产成本。
(三)有益效果
与现有技术相比，本实用新型提供的六轴全姿态仿人机械手臂，具备以下有益效果：
(1)肩部仿真机构直接通过法兰盘卡接件连接第一驱动电机和第二驱动电机，这种连接方式避免了传统齿轮传动连接带来的功率和扭矩的损耗，为选用普通蜗轮蜗杆减速电机提供了结构基础，涡轮蜗杆减速电机利用齿轮的速度转换器将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩，适应仿真动作使用需求，同时涡轮蜗杆减速电机相比步进电机价格低廉，大幅度降低了六轴机械手臂的整体成本。
(2)法兰盘卡接件包括互相垂直连接的第一卡接部和第二卡接部，第一卡接部和第二卡接部内分别设有第一卡接孔和第二卡接孔，第一驱动电机的输出轴和第二驱动电机的输出轴分别伸入第一卡接孔和第二卡接孔内，并且都通过螺丝或者螺钉及螺栓式连接预紧，如此便于安装拆卸和零部件的替换；
(3)该驱动机构结构简单、装卸方便，无需选用步进电机，降低了试衣机器人的生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型肩部仿真机构的结构示意图；
图3为本实用新型法兰盘卡接件的结构示意图；
图4为本实用新型大臂仿真机构的结构示意图；
图5为本实用新型肘部仿真机构的结构示意图；
图6为本实用新型肘部仿真机构的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1、图2和图3所示，其中，图1为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型肩部仿真机构的结构示意图，图3为本实用新型法兰盘卡接件的结构示意图。
本实用新型提供的一种六轴全姿态仿人机械手臂，包括依次连接的肩部仿真机构1、大臂仿真机构2和肘部仿真机构3，肩部仿真机构1包括第一驱动电机11以及与第一驱动电机11通过法兰盘卡接件13连接的第二驱动电机12，第一驱动电机11电机座110通过螺栓固定在六轴全姿态仿人机械手臂的本体上，法兰盘卡接件13为一体成型件，包括互相垂直连接的第一卡接部131和第二卡接部132，第一卡接部131中心处开设有第一卡接孔133，第一驱动电机11的输出轴伸入第一卡接孔133内，第二卡接部132设有第二卡接孔134，第二驱动电机12的输出轴伸入第二卡接孔134内，法兰盘卡接件13上开设有与第一卡接孔133和第二卡接孔134连通的螺孔135，螺孔135内设置螺丝或者螺钉及螺栓式连接136分别对第一驱动电机11和第二驱动电机12的输出轴相对法兰盘卡接件13进行预紧固定。
结合图4所示，图4为本实用新型大臂仿真机构的结构示意图，大臂仿真机构2包括第一大臂21、与第一大臂21可转动设置的第二大臂22以及驱动第二大臂22相对第一大臂21转动的第三驱动电机23，第一大臂21的上端部211设有用于卡接固定第二驱动电机12机身的卡接槽210，第一大臂21、第二大臂22以及第三驱动电机23输出轴同轴设置；第二驱动电机12通过机身反向带动第一大臂21转动，实现人体抬臂动作的仿形，第二大臂22与第一大臂21直接通过第三驱动电机23连接，实现第二大臂22相对第一大臂21的同轴转动，模仿人体扭转手臂的动作。
第三驱动电机23机身优选固定在第一大臂21的下端部212的安装槽213内，第二大臂22与第三驱动电机23的输出轴固定连接，具体的在第三驱动电机23的输出轴固定粘接连接块，连接块卡接在第二大臂22上端部221的卡槽内，并通过粘接或卡接固定；第三驱动电机23带动第二大臂22相对第一大臂21转动，省去了中间传动齿轮，减少扭矩损耗，提高传动效率，为第二驱动电机12选用低成本的蜗轮蜗杆减速电机提供了结构基础。
进一步结合图5和图6所示，图5为本实用新型肘部仿真机构的结构示意图，图6为本实用新型肘部仿真机构的连接示意图，肘部仿真机构3包括机身固定在第二大臂22的下端部222的肘部电机31以及与肘部电机31的输出轴连接的肘部件32，肘部电机31的输出轴与肘部件32垂直设置，肘部电机31的输出轴与带一对连接耳330的连接件33固定，肘部件32通过螺栓固定在连接耳330上，第二大臂22的下端部222设有连接部，连接部偏心设置圆孔223，圆孔223孔壁薄壁处设有开口，肘部电机31卡接或者粘接固定在圆孔223内；肘部电机31驱动肘部件32相对第一大臂21垂直转动，模仿人体的屈肘动作，肘部电机31卡接在圆孔223内，并可以通过粘接或螺丝或者螺钉及螺栓式连接连接的方式固定肘部电机31，而圆孔223偏离连接部中心，预留空间为肘部电机31的输出轴、连接件33和肘部件32的安装提供了安装位置，结构优化，减小了手臂体积。
在以上结构基础是，电机选用价格较低的电机，第一驱动电机11、第二驱动电机12和肘部电机31选用蜗轮蜗杆减速电机，保证六轴全姿态仿人机械手臂仿真性能的基础上，降低生产成本，为六轴全姿态仿人机械手臂的推广提供了基础。
由于不同电机的输出轴尺寸不同，通过整体更换法兰盘卡接件13造成成本提高，法兰盘卡接件13的连接端上设有法兰盘14，法兰盘上设有与电机输出轴适配的螺孔140，法兰盘通过螺丝或者螺钉及螺栓式连接固定在法兰盘卡接件13的连接端，如此通过更换法兰盘适应电机型号，降低了更换成本。
该六轴全姿态仿人机械手臂工作时，第一驱动电机11驱动法兰盘卡接件13转动，带动第二驱动电机12和大臂仿真机构2以及肘部仿真机构3转动，模仿人体转动手臂动作，第二驱动电机12通过机身反向带动第一大臂21转动，模仿人体抬臂动作，第三驱动电机23驱动第二大臂22相对第一大臂21转动，模仿人体扭臂动作，肘部电机31驱动肘部件32相对第二大臂22转动模仿人体的屈肘动作，结合现有运用舵机的手腕仿真动作，形成一套手臂仿真的***。整体上，该六轴全姿态仿人机械手臂结构简单、装卸方便，无需选用步进电机，降低六轴全姿态仿人机械手臂整体的生产成本，有利于试衣机器人的推广使用和销售。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种六轴全姿态仿人机械手臂，其特征在于，包括依次连接的肩部仿真机构、大臂仿真机构和肘部仿真机构，所述肩部仿真机构包括第一驱动电机以及与第一驱动电机通过法兰盘卡接件连接的第二驱动电机，所述法兰盘卡接件包括互相垂直连接的第一卡接部和第二卡接部，所述第一卡接部内设有第一卡接孔，所述第一驱动电机的输出轴伸入所述第一卡接孔且与第一卡接部通过螺丝或者螺钉及螺栓式连接预紧，所述第二卡接部设有第二卡接孔，所述第二驱动电机的输出轴伸入所述第二卡接孔内且与第二卡接部通过螺丝或者螺钉及螺栓式连接预紧，所述第一驱动电机和第二驱动电机为蜗轮蜗杆减速电机。
2.根据权利要求1所述的一种六轴全姿态仿人机械手臂，其特征在于：所述大臂仿真机构包括用于固定第二驱动电机机身的第一大臂、与第一大臂可转动连接的第二大臂以及驱动第二大臂相对第一大臂转动的第三驱动电机，所述第一大臂与第二大臂同轴设置。
3.根据权利要求2所述的一种六轴全姿态仿人机械手臂，其特征在于：所述第三驱动电机机身固定在第一大臂上，所述第二大臂与第三驱动电机的输出轴固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种六轴全姿态仿人机械手臂，其特征在于：所述肘部仿真机构包括设置在第二大臂上的肘部电机以及与肘部电机的输出轴连接的肘部件，所述肘部电机的输出轴与肘部件垂直设置。
5.根据权利要求4所述的一种六轴全姿态仿人机械手臂，其特征在于：所述第二大臂底端设有连接部，所述连接部偏心设置圆孔，所述圆孔孔壁薄壁处设有开口，所述肘部电机设置在圆孔内。
6.根据权利要求4所述的一种六轴全姿态仿人机械手臂，其特征在于：所述肘部电机为蜗轮蜗杆减速电机。
7.根据权利要求1所述的一种六轴全姿态仿人机械手臂，其特征在于：法兰盘卡接件的连接端上设有法兰盘，所述法兰盘上设有螺孔。
Priority Applications (1)
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| CN201920720932.1U CN210500333U (zh) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | 一种六轴全姿态仿人机械手臂 |
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Publications (1)
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| CN210500333U true CN210500333U (zh) | 2020-05-12 |
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| CN201920720932.1U Active CN210500333U (zh) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | 一种六轴全姿态仿人机械手臂 |
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2019
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