一種帶移動副的三自由度九連桿可控移動操作機(jī)械臂的制作方法
【專利摘要】一種帶移動副的三自由度九連桿可控移動操作機(jī)械臂，該機(jī)械臂的第一擺動連桿下端連接在小車上上端與三角連接板的第一端連接；第二擺動連桿下端連接在小車上上端與三角連接板第二端連接；第二抬升連桿一端與三角連接板第三端連接另一端與抓手連接板連接；第一抬升連桿一端連接在三角連接板中心另一端與抓手連接板連接；第一主動桿下端連接在小車上上端與第一連桿一端連接，第一連桿另一端連接在第一擺動桿上；第二主動桿下端連接在小車上上端與第二連桿一端連接，第二連桿另一端連接在滑動套筒上第三連桿一端連接在滑動套筒上另一端連接在第一抬升連桿上。本發(fā)明克服了關(guān)節(jié)誤差易積累、反應(yīng)不靈敏等缺點(diǎn)，工作效率和穩(wěn)定性高。
【專利說明】一種帶移動副的三自由度九連桿可控移動操作機(jī)械臂

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于移動操作機(jī)械臂領(lǐng)域，特別是一種帶移動副的多自由度連桿式移動操作機(jī)械臂。

【背景技術(shù)】
[0002]自上世紀(jì)60年代以來，機(jī)械臂開始廣泛用于加工物流行業(yè)，不僅減輕了人們的工作強(qiáng)度，并且極大的提升了加工生產(chǎn)效率。但這些機(jī)械臂絕大部分是固定在基座上，隨著工業(yè)和科技的發(fā)展，這種安裝在固定基座的機(jī)械臂的工作空間極其有限，不能滿足實(shí)際任務(wù)需要。針對這種情況，自上世紀(jì)80年末期代以來，國內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)開展了對移動機(jī)械臂的研究。移動機(jī)械臂主要由行走裝置、機(jī)械臂和抓取裝置構(gòu)成，在繼承了傳統(tǒng)機(jī)械臂優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，又?jǐn)U大了機(jī)械臂的工作空間，使其應(yīng)用范圍更廣，能滿足更多實(shí)際工作的需要。如今，為移動平臺安裝機(jī)械臂或者說為機(jī)械臂提供移動基座是機(jī)械臂發(fā)展的必然趨勢和重要發(fā)展方向。
[0003]現(xiàn)有的移動操作機(jī)械臂是將電機(jī)安裝在機(jī)械臂的各個關(guān)節(jié)上，這種機(jī)械臂的缺點(diǎn)有:剛性差、轉(zhuǎn)動量大，反應(yīng)不靈敏，易產(chǎn)生殘余振動，而且關(guān)節(jié)誤差容易積累，而本發(fā)明中的移動操作機(jī)械臂采用就連桿傳動，可將全部電機(jī)安裝在小車上，并且僅用兩個電機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)對機(jī)械臂進(jìn)行控制，克服了現(xiàn)有的移動機(jī)械臂的缺點(diǎn)，而且具有操作方便靈活，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種帶移動副的三自由度九連桿可控移動操作機(jī)械臂，本發(fā)明將對現(xiàn)有的移動操作機(jī)械臂進(jìn)行了改進(jìn)，將電機(jī)安裝在小車上，并且采用了多連桿設(shè)計(jì)，克服了現(xiàn)有的移動操作機(jī)械臂性差、轉(zhuǎn)動量大，反應(yīng)不靈敏，易產(chǎn)生殘余振動，而且關(guān)節(jié)誤差容易積累等缺點(diǎn)。本發(fā)明還加入了滑動副，通過連桿傳動，只需用一臺伺服電機(jī)即可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)對機(jī)械手進(jìn)行升降控制，保證了升降過程的穩(wěn)定性，提高了工作效率。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)以上功能:
[0006]一種帶移動副的三自由度九連桿可控移動操作機(jī)械臂，包括第一擺動連桿、小車、三角連接板、第二擺動連桿、第二抬升連桿、抓手連接板、第一抬升連桿、機(jī)械抓手、第一主動桿、第一連桿、第二主動桿、第二連桿、滑動套筒以及第三連桿；
[0007]所述第一擺動連桿下端通過第三轉(zhuǎn)動副連接在小車上，第一擺動連桿上端通過第十轉(zhuǎn)動副與三角連接板的第一端連接；所述第二擺動連桿下端通過第四轉(zhuǎn)動副連接在小車上，第二擺動連桿上端通過第九轉(zhuǎn)動副與三角連接板的第二端連接；所述第二抬升連桿一端通過第十二轉(zhuǎn)動副與三角連接板第三端連接，第二抬升連桿另一端通過第四十轉(zhuǎn)動副與抓手連接板連接；所述第一抬升連桿一端通過第十一轉(zhuǎn)動副連接在三角連接板中心，第一抬升連桿另一端通過第十三轉(zhuǎn)動副與抓手連接板連接；所述機(jī)械抓手通過插銷連接安裝在抓手連接板上；
[0008]所述第一主動桿下端通過第一轉(zhuǎn)動副連接在小車上，第一主動桿上端通過第五轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動副連接在第一擺動桿上；
[0009]所述第二主動桿下端通過第二轉(zhuǎn)動副連接在小車上，第二主動桿上端通過第七轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副連接在滑動套筒上，所述滑動套筒通過移動副套裝在第二連桿上，所述第三連桿一端通過第十五轉(zhuǎn)動副連接在滑動套筒上，第三連桿另一端通過第十六轉(zhuǎn)動副連接在第一抬升連桿上。
[0010]本發(fā)明突出優(yōu)點(diǎn)在于:
[0011]1、本發(fā)明將電機(jī)安裝在小車上，克服了現(xiàn)有的移動操作機(jī)械臂將電機(jī)安裝在關(guān)節(jié)上，所產(chǎn)生的剛性差、轉(zhuǎn)動量大，反應(yīng)不靈敏，易產(chǎn)生殘余振動，關(guān)節(jié)誤差容易積累等缺點(diǎn)，而且具有操作方便靈活，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
[0012]2、本發(fā)明采用了滑動套筒，通過連桿傳動，只需用一臺伺服電機(jī)即可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)對機(jī)械手進(jìn)行升降控制，保證了升降過程的穩(wěn)定性，提高了工作效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明所述帶移動副的三自由度九連桿可控移動操作機(jī)械臂的總體示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明所述帶移動副的三自由度九連桿可控移動操作機(jī)械臂的工作示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明所述帶移動副的三自由度九連桿可控移動操作機(jī)械臂的抬升結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]以下通過附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0017]一種帶移動副的三自由度九連桿可控移動操作機(jī)械臂，包括第一擺動連桿6、小車1、三角連接板10、第二擺動連桿7、第二抬升連桿11、抓手連接板13、第一抬升連桿12、機(jī)械抓手14、第一主動桿2、第一連桿3、第二主動桿4、第二連桿5、滑動套筒8以及第三連桿9 ；
[0018]所述第一擺動連桿6下端通過第三轉(zhuǎn)動副19連接在小車I上，第一擺動連桿6上端通過第十轉(zhuǎn)動副24與三角連接板10的第一端連接；所述第二擺動連桿7下端通過第四轉(zhuǎn)動副15連接在小車上1，第二擺動連桿7上端通過第九轉(zhuǎn)動副27與三角連接板10的第二端連接；所述第二抬升連桿11 一端通過第十二轉(zhuǎn)動副26與三角連接板10第三端連接，第二抬升連桿11另一端通過第四十轉(zhuǎn)動副30與抓手連接板13連接；所述第一抬升連桿12一端通過第十一轉(zhuǎn)動副25連接在三角連接板10中心，第一抬升連桿12另一端通過第十三轉(zhuǎn)動副29與抓手連接板13連接；所述機(jī)械抓手14通過插銷連接安裝在抓手連接板13上；
[0019]所述第一主動桿2下端通過第一轉(zhuǎn)動副16連接在小車I上，第一主動桿2上端通過第五轉(zhuǎn)動副17與第一連桿3 —端連接,第一連桿3另一端通過第六轉(zhuǎn)動副18連接在第一擺動桿6上；
[0020]所述第二主動桿4下端通過第二轉(zhuǎn)動副20連接在小車I上，第二主動桿4上端通過第七轉(zhuǎn)動副21與第二連桿5 —端連接，第二連桿5另一端通過第八轉(zhuǎn)動副22連接在滑動套筒8上，所述滑動套筒8通過移動副套裝在第二連桿5上，所述第三連桿9 一端通過第十五轉(zhuǎn)動副23連接在滑動套筒8上，第三連桿9另一端通過第十六轉(zhuǎn)動副28連接在第一抬升連桿12上。
[0021]工作原理:
[0022]所述第一主動桿2和第二主動桿4分別由兩臺由伺服電機(jī)驅(qū)動。小車移動到目標(biāo)物體前，兩個伺服電機(jī)同時(shí)工作，控制第一主動桿2和第二主動桿4實(shí)現(xiàn)機(jī)械抓手14升降，讓機(jī)械抓手14接近并抓取目標(biāo)物體，機(jī)械抓手14抓取物料后，一臺伺服電機(jī)工作控制第二主動桿4轉(zhuǎn)動，另一臺伺服電機(jī)停止工作，控制機(jī)械抓手14升降，小車移動到目的地之后，兩臺伺服電機(jī)電機(jī)同時(shí)工作，控制第一主動桿2和第二主動桿4轉(zhuǎn)動，讓機(jī)械抓手14接近并達(dá)到目的地,機(jī)械抓手14松開目標(biāo)物體，完成一次完整的作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶移動副的三自由度九連桿可控移動操作機(jī)械臂，其特征在于，包括第一擺動連桿、小車、三角連接板、第二擺動連桿、第二抬升連桿、抓手連接板、第一抬升連桿、機(jī)械抓手、第一主動桿、第一連桿、第二主動桿、第二連桿、滑動套筒以及第三連桿； 所述第一擺動連桿下端通過第三轉(zhuǎn)動副連接在小車上，第一擺動連桿上端通過第十轉(zhuǎn)動副與三角連接板的第一端連接；所述第二擺動連桿下端通過第四轉(zhuǎn)動副連接在小車上，第二擺動連桿上端通過第九轉(zhuǎn)動副與三角連接板的第二端連接；所述第二抬升連桿一端通過第十二轉(zhuǎn)動副與三角連接板第三端連接，第二抬升連桿另一端通過第四十轉(zhuǎn)動副與抓手連接板連接；所述第一抬升連桿一端通過第十一轉(zhuǎn)動副連接在三角連接板中心，第一抬升連桿另一端通過第十三轉(zhuǎn)動副與抓手連接板連接；所述機(jī)械抓手通過插銷連接安裝在抓手連接板上； 所述第一主動桿下端通過第一轉(zhuǎn)動副連接在小車上，第一主動桿上端通過第五轉(zhuǎn)動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第六轉(zhuǎn)動副連接在第一擺動桿上； 所述第二主動桿下端通過第二轉(zhuǎn)動副連接在小車上，第二主動桿上端通過第七轉(zhuǎn)動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第八轉(zhuǎn)動副連接在滑動套筒上，所述滑動套筒通過移動副套裝在第二連桿上，所述第三連桿一端通過第十五轉(zhuǎn)動副連接在滑動套筒上，第三連桿另一端通過第十六轉(zhuǎn)動副連接在第一抬升連桿上。
【文檔編號】B25J9/00GK104440866SQ201410826586
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】蔡敢為, 朱凱君, 張 林, 黃院星, 李俊明, 李智杰, 張永文, 王龍, 王麾, 范雨, 王少龍, 石慧, 關(guān)卓懷 申請人:廣西大學(xué)