[发明专利]一种360°全方位活动的机械手臂

摘要

本发明公开了一种360°全方位活动的机械手臂，包括支撑台、手大肌关节活动装置、手小肌关节活动装置、手腕关节活动装置、控制器和锁骨活动装置和控制装置。本发明机械手臂采用360°全方位运动模式，使得手臂运动动作自然流畅，与人的习惯动作融合，电能转化力能过程简单，使输出稳定性得到保证，解决了现在生产流水线手臂动作单一的现象。解决了在3D立体打印方面原来只能采用逐层叠加加料和单一材料打印法的缺陷。还可以用于多个领域，通用性强，大大的提高了社会的人力资源，使生产成本、时间、效率得到确实控制。

主权项

一种360°全方位活动的机械手臂，其特征在于，包括支撑台、手大肌关节活动装置、手小肌关节活动装置、手腕关节活动装置、控制器和锁骨活动装置和控制装置；所述支撑台为单层的框架桌型结构，锁骨活动装置安装在支撑台的内部，锁骨活动装置通过一个两端设置有轴连接孔的锁骨滚珠与手大肌关节活动装置连接，锁骨滚珠卡在支撑台的台面上；所述手小肌关节活动装置安装在手大肌关节活动装置的顶部，手腕关节活动装置安装在手小肌关节活动装置的顶部，手腕关节活动装置的末端安装有机械手指；所述锁骨活动装置由一号锁骨丝杆滚珠轴、二号锁骨丝杆滚珠轴、三号锁骨丝杆滚珠轴、锁骨滚珠、万向节、锁骨齿轮、锁骨光轴、一号锁骨随行滑铝块、二号锁骨随行滑铝块、三号锁骨随行滑铝块、一号锁骨步进电机、二号锁骨步进电机、三号锁骨步进电机组成，位于支撑台内部；由三号锁骨步进电机带动一号锁骨丝杆滚珠轴上的一号锁骨随行滑铝块前后来回运动，二号锁骨随行滑铝块安装在一号锁骨随行滑铝块上；由二号锁骨步进电机带动二号锁骨丝杆滚珠轴上的二号锁骨随行滑铝块左右来回运动，由一号锁骨步进电机带动三号锁骨丝杆滚珠轴上的三号锁骨随行滑铝块前后来回运动，安装在三号锁骨随行滑铝块上的齿轮、光轴随着三号锁骨随行滑铝块带动上面的万向节转运，万向节的上端连接锁骨滚珠的一端，锁骨滚珠的另一端与手大肌关节活动装置相连；所述手大肌关节活动装置由一号大肌丝杆滚珠轴、二号大肌丝杆滚珠轴、一号大肌随行滑铝块、二号大肌随行滑铝块、大肌齿轮、一号大肌光轴、大肌连接块、二号大肌光轴、一号大肌步进电机、步进二号大肌电机和ADXL传感模块组成；所述手大肌关节活动装置位于支撑台上方，由二号大肌步进电机带动二号大肌丝杆滚珠轴上的二号大肌随行滑铝块上下来回运动，推动大肌齿轮使大肌光轴可以度左右转动；一号大肌步进电机带动一号大肌丝杆滚珠轴上的一号大肌随行滑铝块上下来回运动，推动大肌光轴使连接块可以度来回上下折动；手小肌关节活动装置安装在大肌连接块上；所述手小肌关节活动装置由一号小肌丝杆滚珠轴、二号小肌丝杆滚珠轴，一号小肌随行滑铝块、二号小肌随行滑铝块、一号小肌光轴、光轴、二号小肌光轴，小肌连接块、鱼眼杆、一号小肌步进电机、二号小肌步进电机、三号小肌步进电机、四号小肌步进电机，MPU传感模块组成；位于手大肌关节活动装置上方，由三号小肌步进电机带动二号小肌丝杆滚珠轴上的一号小肌随行滑铝块上下往复运动，推动小肌光轴可以上下往复运动，从而使小肌连接块可以左右度运动；由四号小肌步进电机带动一号小肌丝杆滚珠轴上的二号小肌随行滑铝块上下来回运动，推动小肌光轴可以上下回来运动；使鱼眼杆可以上下度运动；手腕关节活动装置安装在小肌连接块上；所述手腕活动装置由一号手腕丝杆轴，二号手腕丝杆轴，一号手腕随行滑铝块、二号手腕随行滑铝块组成；位于手小肌关节活动装置上方，由一号小肌步进电机带动软线轴上的二号手腕随行滑铝块前后来回运动，推动大母指和食指之间的收张运动；由二号小肌步进电机带动软线轴上的二号手腕随行滑铝块前后来回运动，推动其它手指之间的收张运动；所述控制器包括电源、驱动板模块、步进电机、单片机、2.4G通信模块、接收遥控器、ZIGBEE通信模块、SD卡存储模块、MPU传感模块、ADXL传感模块、摄像模块和触控模块；所述驱动板模块包含多个驱动板，每个驱动板均对应与一个步进电机连接，用于驱动对应步进电机的动作；驱动板模块及除步进电机之外的其他的元器件均与单片机电连接；所述步进电机为多个，分别安装在手大肌关节活动装置、手小肌关节活动装置和锁骨活动装置上；所述锁骨活动装置上的一号锁骨步进电机、二号锁骨步进电机、三号锁骨步进电机，手大肌关节活动装置上的一号大肌步进电机、二号大肌步进电机和手小肌关节活动装上的一号小肌步进电机、二号小肌步进电机、三号小肌步进电机、四号小肌步进电机的动力控制端均与控制器电连接，手大肌关节活动装置上的ADXL传感模块和手小肌关节活动装置上的MPU传感模块的信号控制均与控制器电连接；所述控制装置包括发送遥控器、ZIGBEE通信模块、2.4G通信模块、摄像模块、触控模块、电源和处理器，处理器均与上述元器件电连接；控制装置通过发送遥控器发送指令调控控制器，并对控制器的实时状态进行监控，接收由控制器反馈回来的机械手臂的状态信息。