[发明专利]一种双向自适应伸缩机械臂

权利要求书

1.一种双向自适应伸缩机械臂，其特征在于：包括底座、驱动控制机构、机械臂、上支撑板(24)及末端机械手(25)，其中机械臂包括多个关节单元，每个关节单元均包括中间支撑杆及连接于该中间支撑杆两侧的剪叉杆机构，位于同侧的剪叉杆机构相互铰接，位于最底部关节单元中每侧的剪叉杆机构分别连接有独立的驱动控制机构，所述驱动控制机构安装于底座上，位于最顶部的关节单元连接有上支撑板(24)，该上支撑板(24)上安装有所述末端机械手(25)；各所述关节单元中位于同侧的剪叉杆机构通过独立的驱动控制机构驱动，实现同侧的各剪叉杆机构中两个剪叉向内或向外相对转动，进而实现所述机械臂的伸缩变形或侧向弯曲。

2.根据权利要求1所述的双向自适应伸缩机械臂，其特征在于：每个所述关节单元中间支撑杆两侧的剪叉杆机构相互平行，并通过支撑杆(19)连接。

3.根据权利要求1所述的双向自适应伸缩机械臂，其特征在于：所述剪叉杆机构包括剪叉杆A(15)、剪叉杆B(17)、铰链及滑杆，该剪叉杆A(15)与剪叉杆B(17)呈“X”形铰接于所述中间支撑杆的一端，所述剪叉杆A(15)的两端及剪叉杆B(17)的两端均铰接有铰链，位于剪叉杆A(15)与剪叉杆B(17)同一端的两个铰链之间均滑动连接有滑杆；位于最底部关节单元中每侧剪叉杆A(15)和剪叉杆B(17)下端铰接的铰链与独立的驱动控制机构连接，由该独立的驱动控制机构驱动沿所滑动连接的滑杆反向移动。

4.根据权利要求3所述的双向自适应伸缩机械臂，其特征在于：位于最底部关节单元中两侧剪叉杆机构下端的滑杆安装在所述底座上，上端的滑杆之间通过支撑杆(19)相连；除位于最底部关节单元之外的其余关节单元中两侧剪叉杆机构同一端的滑杆之间通过支撑杆(19)相连。

5.根据权利要求3所述的双向自适应伸缩机械臂，其特征在于：同侧所述剪叉杆机构中相邻剪叉杆A(15)铰接的铰链固接或相邻剪叉杆A(15)之间共用一个铰链，相邻剪叉杆B(17)铰接的铰链固接或相邻剪叉杆B(17)之间共用一个铰链。

6.根据权利要求1所述的双向自适应伸缩机械臂，其特征在于：相邻所述关节单元的中间支撑杆之间连接有弹簧。

7.根据权利要求6所述的双向自适应伸缩机械臂，其特征在于：所述弹簧为两根，两根弹簧的下端均连接于相邻关节单元中位于下方的关节单元的中间支撑杆上，上端分别连接于相邻关节单元中位于上方的关节单元的中间支撑杆的两端。

8.根据权利要求1所述的双向自适应伸缩机械臂，其特征在于：所述驱动控制机构包括轴承座、螺杆(2)、螺母、驱动机构及传动机构，该螺杆(2)的两端均设有安装在所述底座上的轴承座，所述螺杆(2)的两端分别转动连接于两端的轴承座上，该螺杆(2)上设有两段反向螺纹，每段螺纹均连接有形成螺纹副的螺母，所述螺杆(2)上的两个螺母分别与位于最底部关节单元中一侧剪叉杆机构的两个剪叉杆相连；所述驱动机构安装在底座上，输出轴通过所述传动机构与螺杆(2)连接，驱动该螺杆(2)旋转，通过螺杆(2)与两个螺母的螺纹副，实现两个螺母的反向移动，进而实现所述剪叉杆机构的伸缩变形。

9.根据权利要求8所述的双向自适应伸缩机械臂，其特征在于：所述驱动机构包括分别安装在底座上的电机(5)及减速器(7)，该电机(5)的输出轴与减速器(7)连接；所述传动机构为齿轮传动机构，包括齿轮A(9)及齿轮B(10)，该齿轮A(9)与减速器(7)的输出轴连接，所述齿轮B(10)连接于螺杆(2)的一端，并与齿轮A(9)啮合传动。

10.根据权利要求8所述的双向自适应伸缩机械臂，其特征在于：位于最底部的所述关节单元中，两侧的剪叉杆机构所连接的两个驱动控制机构中的螺杆(2)相互平行。