[实用新型]多功能双驱动三自由度机械臂

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于自动控制机器人的多功能双驱动三自由度机械臂。

背景技术

目前，机器人的应用十分广泛，当机器人要携带摄像机进行环境观察的时候，需要比较灵活的机械臂来调整摄像的角度、高度和距离以取得摄像的更好效果；当机器人要对物流工件进行分拣或搬运的时候，机械臂需要可多角度的摆动和对不同体积物件的搬运。这时就需要既灵活又要具备柔性的机械臂。而一般比较灵活且带柔性的机械臂大都结构复杂、驱动电机多、重量大且成本高，控制起来比较繁琐。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种控制方便、结构简单、体积小、重量轻、成本低的多功能双驱动三自由度机械臂。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：多功能双驱动三自由度机械臂，包括基座、第一主动臂、第二主动臂、从动臂、曲杆，所述的基座上固定有带有减速器的第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴与第一主动臂的一端相固定，第一主动臂的另一端固定有带有减速器的第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴与第二主动臂的一端相固定，第二主动臂的另一端与从动臂一端通过转轴转动连接，曲杆的两端分别通过转轴与第一主动臂、从动臂转动连接。

所述的第一主动臂、第二主动臂、从动臂为片状。

所述的曲杆由弹性材料制成。

由于采用了上述的结构，第一伺服电机的输出轴可驱动第一主动臂在基座上转动；第二伺服电机的输出轴可驱动第二主动臂在第一主动臂上转动；从动臂可在第二主动臂上转动。从动臂的转动方位在曲杆的作用下，根据第一主动臂和第二主动臂之间的夹角而定，由夹角0至180度运动过程中可实现从动臂与第一主动臂之间0到300度的任意运动角度。

本实用新型的优点与积极效果：

1.结构简单，本实用新型采用两个伺服电机，加上一根曲杆，即可实现机械臂三自由度的运动。

2.体积小，重量轻，本实用新型的第一主动臂、第二主动臂、从动臂采用坚固的片状结构，使折叠后三臂重叠占用空间更小，可折叠收缩在机器人的身体里面，克服小空间作业环境；同时片状结构大大减轻了机械臂重量。

3.具有柔性结构，曲杆用的是恢复性良好的弹性材料，使机械臂具备了柔性性质，保护驱动器件不受损坏。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

图1是多功能双驱动三自由度机械臂的立体图；

图2是多功能双驱动三自由度机械臂的伸展立体图；

图3是多功能双驱动三自由度机械臂立体装配图。

具体实施方式

如图1至图3中所示，所述的多功能双驱动三自由度机械臂，包括基座1、第一主动臂2、第二主动臂3、从动臂4、曲杆5。所述的基座1上固定安装有带有减速器的第一伺服电机6，第一伺服电机6的输出轴7通过基座过孔10与第一主动臂2的一端相固定。第一主动臂2的另一端固定安装有带有减速器的第二伺服电机8，第二伺服电机8的输出轴9通过过孔11与第二主动臂3的一端相固定，第二主动臂3的另一端与从动臂4一端通过转轴12转动连接，曲杆5的两端分别通过转轴13与第一主动臂2、从动臂4转动连接。

第一伺服电机6的输出轴7可驱动第一主动臂2在基座1上转动，第二伺服电机8的输出轴9可驱动第二主动臂3在第一主动臂2上转动，从动臂4可在第二主动臂3上转动。从动臂4的转动方位在曲杆5的作用下，根据第一主动臂2和第二主动臂3之间的夹角而定，由夹角0至180度运动过程中可实现从动臂与第一主动臂之间0到300度的任意运动角度。

当机械臂工作时，第一伺服电机6转动，机械臂从图1所示的折叠构型摆出第一主动臂2，调整手臂摆动角度，然后第二伺服电机8转动，展开第二主动臂3和从动臂4，调整从动臂4的方位从而伸展形成图2中所示的结构。通过第一伺服电机6和第二伺服电机8控制的第一主动臂2和第二主动臂3的协同运动，即可实现折叠和多角度伸展，完成摄像时角度、高度、距离的调节，完成横向对称双臂的拨动挑拣、环抱搬运动作。

如上所述，本实用新型结构有三个自由度，纵向使用时，一个左右主动摆臂自由度，另一个主动曲臂自由度，再一个是从动曲臂自由度。左右主动摆臂自由度由第一主动臂2的运动来实现，主动曲臂自由度和从动曲臂自由度由第二主动臂3和从动臂4配合实现。横向使用时，环抱动作和对工件推动和分拣，用两个对称机械臂结构通过各自由度的动作配合来实现。

所述的第一主动臂2、第二主动臂3、从动臂4为片状。使折叠后三臂重叠占用空间更小，可折叠收缩在机器人的身体里面，克服小空间作业环境；同时片状结构大大减轻了机械臂重量。