[发明专利]一种驱动缸内置式多自由度机械臂

说明书

本发明公开了一种驱动缸内置式多自由度机械臂，包括肩组件、连接件、大臂组件、小臂A组件、小臂B组件和末端；肩组件和连接件之间通过活塞缸完成肩部偏摆动作；连接件和大臂组件之间通过活塞缸完成大臂屈伸动作；大臂组件和小臂A组件之间通过活塞缸完成小臂A屈伸动作；小臂A组件和小臂B组件之间通过活塞缸完成小臂B屈伸动作；小臂B组件和末端之间通过活塞缸完成末端偏摆动作；本发明通过液压提供动力，靠多个内置式活塞缸驱动机械臂，驱动缸沿着机械臂轴向布置，内置于壳体内，体积紧凑，集成度高。多个活塞缸并联驱动，实现了五个自由度，该机械臂具有多自由度且适用于重载工况，具有极佳的工程应用前景。

技术领域

本发明涉及液压工程领域，尤其涉及液压机器人、液压机械臂等机械臂部位。

背景技术

液压机械臂广泛运用于各种工程领域，尤其适用于重载工况。很多工况，尤其是一些特殊工况，例如机械臂重载救援等过程中，对机械臂的灵活性要求非常高，这就需要机械臂具有多自由度。传统机械臂仅具有三个自由度，灵活性远达不到所需要的要求。传统具有超过三自由度的机械臂体积又很庞大，集成度不高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，设计出一种驱动缸内置式多自由度机械臂。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种驱动缸内置式多自由度机械臂，包括肩组件、连接件、大臂组件、小臂A组件、小臂B组件和末端；

所述肩组件包括肩外壳和第一活塞缸；所述连接件包括支架，在支架上设有轴线为竖直方向的第一轴承座和第二轴承座，以及轴线为水平方向的第三轴承座和第四轴承座；第一活塞缸内置于肩外壳中；第一活塞缸和肩外壳通过第一活塞缸尾铰处的轴孔配合连接；第一活塞缸和连接件通过第一轴承座构成转动副；肩外壳和连接件通过第二轴承座构成转动副；

所述大臂组件包括大臂外壳、第二活塞缸和第三活塞缸；第二活塞杆和第三活塞缸内置于大臂外壳中，大臂外壳的宽度能够容纳第二活塞缸、第三活塞缸左右并联布置；连接件和第二活塞缸通过第四轴承座构成转动副；第二活塞缸和大臂外壳通过第二活塞缸头铰处的轴孔配合连接；大臂外壳和连接件通过第三轴承座构成转动副；第三活塞缸和大臂外壳通过第三活塞缸尾铰处的轴孔配合连接；第三活塞缸和小臂A外壳通过第三活塞缸头铰构成转动副；小臂A外壳上靠近大臂外壳一端设有第五轴承座，通过第五轴承座与大臂外壳构成转动副；

所述小臂A组件包括小臂A外壳和第四活塞缸；第四活塞缸和小臂A外壳通过第四活塞缸尾铰处的轴孔配合连接；第四活塞缸和小臂B外壳通过第四活塞缸头铰构成转动副；小臂B外壳上靠近小臂A外壳一端设有第六轴承座，小臂B外壳和小臂A外壳通过第六轴承座构成转动副；

所述小臂B组件包括小臂B外壳和第五活塞缸；第五活塞缸和小臂B外壳通过第五活塞缸尾铰处的轴孔配合连接；第五活塞缸和末端通过第五活塞缸头铰构成转动副；末端和小臂B外壳通过末端上的第七轴承座构成转动副。

进一步地，所述支架采用L形结构，在一条边上设置两个轴线均为竖直方向的第一轴承座和第二轴承座，在另一条边的末端上下分别设置轴线为水平方向的第三轴承座和第四轴承座。

进一步地，所述大臂外壳为具有两个相对壁面的结构，两个壁面上靠近连接件的一端和靠近小臂A外壳的一端均设有相对的轴承座，小臂A外壳和大臂外壳通过大臂外壳上靠近小臂A外壳一端的轴承座和小臂A外壳上的第五轴承座处的轴、轴承配合构成转动副；连接件和大臂外壳通过大臂外壳上靠近连接件一端的轴承座和连接件的第三轴承座处的轴、轴承配合构成转动副。

进一步地，肩组件和连接件之间通过活塞缸完成肩部偏摆动作；连接件和大臂组件之间通过活塞缸完成大臂屈伸动作；大臂组件和小臂A组件之间通过活塞缸完成小臂A屈伸动作；小臂A组件和小臂B组件之间通过活塞缸完成小臂B屈伸动作；小臂B组件和末端之间通过活塞缸完成末端偏摆动作。