[发明专利]一种空间超冗余驱动机械臂及组装方法

摘要

本发明公开了一种空间超冗余驱动机械臂，采用主机械臂级联辅助机械臂形式实现机械臂扩展功能，同时大幅提高机械臂冗余操作能力，实现形式相对简单、可靠，且不影响原机械臂的操作功能及操作性能；本发明的机械臂在轨组装方法，其中主机械臂和辅助机械臂的所有关节均可由主机械臂的中央控制器进行统一规划控制，可采用前7个自由度进行粗定位操作，后6个自由度进行精定位操作等分时控制方式，相比13自由度冗余操作可以在保证操作精度前提下大幅降低操作控制难度，同时由于中间三个关节采用共享方式，大大提高了空间资源利用率。

主权项

一种空间冗余驱动机械臂，其特征在于，包括：主机械臂(10)和辅助机械臂(20)；所述主机械臂(10)包括第一臂杆(131)、第二臂杆(132)、一个自由度的主臂肘部关节、三个自由度的主臂肩部关节、三个自由度的主臂腕部关节、中央控制器(14)、主臂肩部末端执行器(121)以及 主臂腕部末端执行器(122)；所述第一臂杆(131)的一端通过主臂肘部关节(114)与所述第二臂杆(132)的一端连接；所述第一臂杆(131)的另一端连接所述主臂肩部关节一端，第二臂杆(132)的另一端连接所述主臂腕部关节的一端；主臂腕部关节的另一端连接主臂腕部末端执行器(122)；主臂肩部关节的另一端连接所述主臂肩部末端执行器(121)；所述辅助机械臂(20)包括第三臂杆(231)、第四臂杆(232)、目标适配器(26)、具有一个自由度的辅臂肘部关节(24)、具有两个自由度的辅臂腕部关节以及辅臂腕部末端执行器(22)；所述第三臂杆(231)的一端通过辅臂肘部关节(24)连接第四臂杆(232)的一端；第三臂杆(231)的另一端连接目标适配器(26)的一端，目标适配器(26)的另一端连接主臂腕部末端执行器(122)；第四臂杆(232)的另一端连接所述辅臂腕部关节的一端，辅臂腕部关节的另一端连接辅臂腕部末端执行器(22)；所述主臂腕部末端执行器(122)与所述目标适配器(26)连接后，主机械臂(10)与辅助机械臂(20)即实现电连接；所述中央控制器(14)在主机械臂(10)与所述辅助机械臂(20)建立电连接之前，用于驱动所述主臂肩部关节、主臂肘部关节(114)和主臂腕部关节；在主机械臂(10)与所述辅助机械臂(20)建立电连接之后，还用于驱动所述辅臂肩部关节、辅臂肘部关节(24)和辅臂腕部关节。