[发明专利]自平衡机械臂

说明书

本发明涉及生产设备技术领域，提出了一种自平衡机械臂。包括：基座和设置于基座上的第一驱动件；大臂机构与基座转动连接，第一驱动件用于驱动大臂机构绕第一轴线转动；大臂机构包括转动轴；第二驱动组件用于驱动转动轴绕第二轴线转动；小臂机构包括安装座、第二驱动件和四连杆机构；第二驱动件用于驱动四连杆机构绕第三轴线摆动；配重机构与小臂机构分别位于大臂机构的两端；配重机构包括：电机、线性模组和配重块，电机驱动线性模组运动，以调整配重块的位置。控制器与电机相连接，控制器用于根据小臂机构的重量和配重块的重量，控制电机运行，以调整配重块的位置。本申请可有效减小设备在转动过程中的震颤，提高系统稳定性及控制精度。

技术领域

本发明涉及生产设备技术领域，具体而言，涉及一种自平衡机械臂。

背景技术

相关技术中，自平衡机械臂所采用的机械臂，由于通过多段转轴连接，实现物料的抓取，在实际应用过程中，由于转动惯量的作用，导致自平衡机械臂在运行过程中稳定性较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的一个方面提出了一种自平衡机械臂，包括：基座和设置于所述基座上的第一驱动件；大臂机构，与所述基座转动连接，第一驱动件用于驱动所述大臂机构绕第一轴线转动，所述大臂机构包括转动轴；第二驱动组件，设置于所述大臂机构，与所述转动轴相连接，用于驱动转动轴绕第二轴线转动；小臂机构，包括安装座、第二驱动件和四连杆机构，安装座设置于所述转动轴的一端，且能够跟随所述转动轴转动；所述第二驱动件设置于所述安装座；所述四连杆机构包括第一铰接部和第二铰接部，所述第一铰接部与所述第二驱动件的输出端相连接，所述第二铰接部与所述转动轴的另一端转动连接；所述第二驱动件用于驱动所述四连杆机构绕第三轴线摆动；配重机构，设置于大臂机构，所述配重机构与所述小臂机构分别位于所述大臂机构的两端；所述配重机构包括：电机；线性模组，与所述电机相连接；配重块，设置于所述线性模组，所述电机驱动所述线性模组运动，以调整所述配重块的位置，进而改变自平衡机械臂工作过程中转动惯量大小；控制器，与所述电机相连接，所述控制器用于根据所述小臂机构的重量和所述配重块的重量，控制所述电机运行，以调整所述配重块的位置；其中，所述第一轴线为所述第一驱动件的转动轴线，所述第二轴线为所述转动轴的转动轴线，所述第三轴线为所述第二驱动件的转动轴线，所述第一轴线和所述第二轴线相互平行设置，所述第三轴线与所述第二轴线相互垂直设置。

可选地，所述四连杆机构包括：第一杆体，包括所述第一铰接部；第二杆体，包括所述第二铰接部，所述第一杆体和所述第二杆体平行设置；第三杆体，所述第三杆体与所述转动轴平行设置，并与所述第一杆体和所述第二杆体分别铰接；其中，所述转动轴、所述第一杆体、所述第二杆体和所述第三杆体形成所述四连杆机构。

可选地，第二驱动组件包括：第三驱动件，设置于大臂机构，第三驱动件的输出轴伸入大臂机构的壳体内；第一锥齿轮，设于输出轴，位于壳体内；传动轴，设置于壳体内，传动轴能够相对于壳体转动；第二锥齿轮，设置于传动轴的一端，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接；第三锥齿轮，设置于传动轴的另一端；第四锥齿轮，套设于转动轴上，与第三锥齿轮相啮合；其中，第三驱动件驱动第一锥齿轮转动，通过第二锥齿轮带动传动轴转动，通过第三锥齿轮和第四锥齿轮带动转动轴转动，进而带动小臂机构相对于大臂机构转动。

可选地，所述第三杆体包括主体部和伸出部，所述主体部的两端分别与第一杆体的端部和第二杆体的端部相铰接，所述伸出部伸出所述第二杆体，所述第三杆体为一体式杆体结构；小臂机构还包括：第一舵机，设置于四连杆机构；末端执行机构，与第一舵机转动连接，第一舵机驱动末端执行机构绕第四轴线摆动。其中，所述第四轴线为所述第一舵机的转动轴线。

可选地，末端执行机构包括：连接架，与第一舵机转动连接；第二舵机，设置于连接架；安装架，与第二舵机转动连接，第二舵机用于驱动安装架绕第五轴线转动，所述第五轴线为所述第二舵机的转动轴线；第三舵机，设置于安装架上；夹手机构，设置于安装架，第三舵机与夹手机构转动连接。