[实用新型]一种用于实验教学的机械手臂

说明书

本实用新型属于自动控制的技术领域，公开了一种用于实验教学的机械手臂，包括底座，设置在所述底座上的第一旋转机构，与所述第一旋转机构相连的主臂，所述主臂通过第二旋转机构与中臂相连，所述中臂通过第三旋转机构与机械爪相连，所述第一旋转机构用于带动底座在水平面上做旋转运动，带动主臂在垂直面上做上下运动，所述第二旋转机构用于带动中臂绕其轴向中心线旋转，所述第三旋转机构带动机械爪在垂直面上做上下运动以及绕其轴向中心线做旋转运动。本实用新型结构简单，操作方便，便于推广应用。

技术领域

本实用新型属于自动控制的技术领域，具体涉及一种用于实验教学的机械手臂。

背景技术

随着工业自动化的迅猛发展，机器代替人工变得越来越普遍，工业机械臂已经开始运用于多种工业生产的场景之中。所以市场对了解和掌握机械臂运动控制的人才需求也是日益增加，但是工业机械臂造价高，体积大，不可能用于培养相关人才而为教学，实验之用，而现有教学用机械臂运动方向变化少，灵活性差，因此，需要一款灵活多变的用于教学和实验的机械臂，让学生更好的认识和学习机械臂的运行轨迹，各主要关节结构和机械臂控制。同时，无论是高校，科研类公司，机构进行机械臂相关的科研项目时，也需要一款轻量级的机械手臂从事相关的科研项目的开发，测试和模拟等工作。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于实验教学的机械手臂，解决了现有工业机械臂造价高，体积大，不可能用于培养相关人才而为教学，实验之用，而现有教学用机械臂运动方向变化少，灵活性差等问题。

本实用新型可通过以下技术方案实现：

一种用于实验教学的机械手臂，包括底座，设置在所述底座上的第一旋转机构，与所述第一旋转机构相连的主臂，所述主臂通过第二旋转机构与中臂相连，所述中臂通过第三旋转机构与机械爪相连，所述第一旋转机构用于带动底座在水平面上做旋转运动，带动主臂在垂直面上做上下运动，所述第二旋转机构用于带动中臂绕其轴向中心线旋转，所述第三旋转机构用于带动机械爪在垂直面上做上下运动以及绕其轴向中心线做旋转运动。

进一步，所述第一旋转机构包括第一U型座，所述第一U型座的底面通过水平旋转机构与底座相连，其侧壁通过上下移动机构与主臂的一端相连，所述水平旋转机构用于带动底座水平面内旋转，所述上下移动机构用于带动主臂在竖直面内上下移动。

进一步，所述水平旋转机构包括设置在第一U型座的底面上的第一舵机，所述第一舵机的输出轴与第一舵盘通过齿轮啮合，所述第一舵盘通过上限位片、下限位片与底座相连，所述上限位片和下限位片对称设置在轴承的内圈上，所述轴承的外圈通过环形限位片与第一U型座的底面相连；

所述上下移动机构包括两个第二舵机，分别设置在第一U型座的两个侧壁上，每个所述第二舵机的输出轴均与对应的第二舵盘通过齿轮啮合，每个所述第二舵盘均与对应的主臂的一端相连。

进一步，所述第二旋转机构包括第二U型座，所述第二U型座的底面上设置有第三舵机，所述第三舵机的输出轴与第三舵盘通过齿轮啮合，所述第三舵盘通过多个铜柱与辅舵盘相连，所述辅舵盘的中心与中臂一端的中心相连，所述第二U型座的两个侧壁与对应的主臂的另一端相连，两个侧壁与主臂的连接部位对应横穿设置有第一销轴和第二销轴。

进一步，所述第二U型座的一个侧壁还通过微调机构与对应的主臂相连，所述微调机构用于调整中臂在竖直面上的移动高度。

进一步，所述微调机构包括设置在所述对应的主臂上的第四舵机，所述第四舵机的输出轴与第四舵盘通过齿轮啮合，所述第四舵盘与第一连接件的一端相连，所述第一连接件的另一端通过第三销轴与第二连接件的一端相连，所述第二连接件的另一端通过第四销轴与所述一个侧壁相连。