[发明专利]一种欠驱动多关节机械臂

说明书

本发明公开了一种欠驱动多关节机械臂，包括依次相连的基座和至少三节机械臂，基座上设有摩擦轮、传动轴、第一驱动电机以及第二驱动电机，摩擦轮和传动轴通过齿轮传动；除了最后两节以外，每节机械臂内均设有传动轴、摩擦轮和摩擦盘，其中摩擦轮均与该机械臂内传动轴通过齿轮传动，机械臂与机械臂之间以及机械臂与基座之间的传动轴均在连接处通过可伸缩双万向节相连，每节机械臂的摩擦盘与其前一节机械臂或基座的摩擦轮配合安装，摩擦盘通过皮带驱动其下节机械臂转动；倒数第二节机械臂内仅设有与其前一节机械臂内摩擦轮配合安装的摩擦盘，该摩擦盘通过皮带驱动最后一节机械臂转动。本发明驱动电机数量少，具有重量小，成本低的优点。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，涉及一种机械臂，尤其涉及一种欠驱动多关节机械臂。

背景技术

机械臂是目前机器人技术领域中广泛应用的自动化机械装置，在工业制造、医疗、军事以及太空探索等领域都能见到它的身影。在现有的技术中，多关节机械臂往往采用多个电机驱动，即每个电机独立驱动一个相对应的关节单元，此种设计方式需要的驱动电机数量较多，会增加机械臂的重量和设计制造成本，导致性价比比较低。

发明内容

针对现有技术中的机械臂存在的上述缺陷，本发明提供了一种具有欠驱动特性的多关节机械臂，以减少驱动器数量，降低机械臂的重量和成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种欠驱动多关节机械臂，其特征在于：包括依次相连的基座和至少三节机械臂，所述基座上设有摩擦轮、传动轴、驱动第一节机械臂转动的第一驱动电机以及驱动传动轴转动的第二驱动电机，摩擦轮和传动轴通过齿轮传动；除了最后两节以外，每节机械臂内均设有传动轴、摩擦轮和摩擦盘，其中摩擦轮均与该机械臂内传动轴通过齿轮传动，机械臂与机械臂之间以及机械臂与基座之间的传动轴均在连接处通过可伸缩双万向节相连，每节机械臂的摩擦盘与其前一节机械臂或基座的摩擦轮配合安装，摩擦轮通过摩擦力驱动摩擦盘转动，该节机械臂的摩擦盘通过皮带驱动其下节机械臂转动；倒数第二节机械臂内仅设有与其前一节机械臂内摩擦轮配合安装的摩擦盘，该摩擦盘通过皮带驱动最后一节机械臂转动。

作为改进，所述的机械臂与机械臂之间以及第一节机械臂与基座之间均通过转轴铰接相连。

作为改进，所述第一驱动电机固定安装于与第一节机械臂连接处的基座上，第一驱动电机的输出轴与该连接处的转轴固定相连，该连接处的转轴与第一节机械臂固定相连，通过第一驱动电机转动驱动第一节机械臂相对基座转动。

作为改进，所述第二驱动电机固定安装于基座上，第二驱动电机的输出轴与基座内的传动轴相连，基座以及机械臂的传动轴上均设有主动齿轮，相应的摩擦轮上设有与主动齿轮啮合的从动齿轮。

作为改进，所述摩擦轮与传动轴的轴线平行设置，摩擦轮与其相配合的摩擦盘相互垂直设置，通过摩擦轮和摩擦盘配合摩擦轮转动传动垂直转向。

作为改进，所述摩擦盘一侧设有与其同轴固定的主动皮带轮，该节机械臂与下节机械臂铰接的转轴上设有从动皮带轮，主动皮带轮和从动皮带轮之间通过皮带相连。

作为改进，所述机械臂有3-8节。

作为改进，所述机械臂有4节，分别为第一节机械臂、第二节机械臂、第三节机械臂和第四节机械臂，其中第一节机械臂与基座相连，第四节机械臂安装末端执行器。

本发明的有益效果是：