一種重載機械手的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種重載機械手，包括機座、多環耦合結構和末端執行器，多環耦合結構包括安裝在機座頂部的腰部連桿，腰部連桿上安裝有并排間隔設置的上臂連桿I、上臂連桿II和上臂連桿III，上臂連桿I和上臂連桿II之間通過上臂連桿IV連接，上臂連桿II和上臂連桿III之間通過三角副桿連接，三角副桿與上臂連桿III銜接處安裝有下臂連桿III，下臂連桿III的正上方安裝有下臂連桿I，下臂連桿I的一端與三角副桿的頂端鉸接，另外一端與下臂連桿II的頂端鉸接，末端執行器安裝在所述下臂連桿II的底端。本實用新型提供的重載機械手，可以在節約安裝空間的同時增強機械臂的承載能力。
【專利說明】
一種重載機械手
技術領域
[0001 ]本實用新型屬于機器人技術領域，具體涉及一種重載機械手。
【背景技術】
[0002]機構是機械裝備的核心，在機器人的研究中，機器人機構的構型研究是其創新設計的基礎。目前應用較多的是研究較為成熟的串聯結構和并聯結構，常用的串聯機械手，工作空間大、靈活度高、結構和控制簡單、壁障能力強，但相對而言，承載能力低，相反，并聯機械手工作空間小，但承載能力高、剛度大，串聯結構和混聯結構的優缺點具有互補性，如果能有效的結合兩者的優點來設計出混聯機械手，這種機械手的性能相比于串聯和并聯機械手將會更加優越。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種串聯和并聯相互結合的重載機械手，可以在節約安裝空間的同時增強機械臂的承載能力。
[0004]為實現上述技術方案，本實用新型提供了一種重載機械手，包括:機座、多環耦合結構和末端執行器，所述多環耦合結構包括安裝在機座頂部且可繞機座水平旋轉的腰部連桿，所述腰部連桿上安裝有并排間隔設置的上臂連桿1、上臂連桿II和上臂連桿III，所述上臂連桿I和上臂連桿II的頂端之間通過上臂連桿IV連接，所述上臂連桿II和上臂連桿III的頂端之間通過三角副桿連接，所述三角副桿與上臂連桿III銜接處安裝有下臂連桿III，所述下臂連桿III的正上方安裝有下臂連桿I，所述下臂連桿I的一端與三角副桿的頂端鉸接，下臂連桿I的另外一端與下臂連桿II的頂端鉸接，所述下臂連桿III的一端與上臂連桿III頂端鉸接，下臂連桿III的另外一端鉸接在下臂連桿II中部，末端執行器安裝在所述下臂連桿II的底端。
[0005]在上述技術方案中，安裝在機座頂部的腰部連桿可以圍繞機座水平方向進行360°的旋轉，實現整個機械臂的水平旋轉，上臂連桿1、上臂連桿II和上臂連桿III之間并排連接，可以提高機械臂的承載能力，而上臂連桿I1、上臂連桿III和下臂連桿I1、下臂連桿I及下臂連桿III之間則通過三角副桿實現串聯，克服了并聯機械臂安裝空間大、結構復雜的缺點。
[0006]優選的，所述下臂連桿I與上臂連桿I之間通過彈性拉桿連接。實際操作中，當末端執行器伸展去抓取重物時，下臂連桿I和三角副桿的鉸接點作為承受重物作用力最大的受力點，容易導致此受力點遭受剛性損壞，同時在重物的作用力下，會導致腰部連桿向重物方向傾斜，設置彈性拉桿能夠有效將部分的作用力轉移至上臂連桿I和上臂連桿IV的鉸接點，增大下臂連桿I和三角副桿鉸接處的承受能力，同時也使整個系統的受力更加均勻，防止腰部連桿向重物方向傾斜。
[0007]優選的，所述上臂連桿III的底端設置有驅動上臂連桿III轉動的電機I，電機I可以驅動上臂連桿III前后運動，從而帶動機械臂整體向前屈伸或者向后收縮。
[0008]優選的，所述下臂連桿III與上臂連桿III鉸接處設置有驅動下臂連桿III轉動的電機II，電機II驅動下臂連桿III前后運動，從而帶動安裝在下臂連桿II底部的末端執行器向前或者向后運動。
[0009]優選的，所述機座內設置有驅動腰部連桿繞機座水平旋轉的電機III。
[0010]優選的，所述末端執行器和下臂連桿II連接處安裝有驅動末端執行器活動的電機IVo
[0011]相對于現有技術，本實用新型提供的一種重載機械手的有益效果在于:(I)本機械臂具有更好的剛度和承載能力，克服了串聯機械臂承載能力低、只能抓取較輕物體的缺點；
(2)通過三角副桿實現各主要連桿之間的串聯，克服了并聯機械臂安裝空間大、結構復雜的缺點；(3)通過設置彈性拉桿可以增大系統的承受能力，同時也使整個系統的受力更加均勻，防止腰部連桿向重物方向傾斜。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的立體結構示意圖。
[0013]圖中:1、機座；2、腰部連桿;31、上臂連桿1;32、上臂連桿11;33、上臂連桿111;34、上臂連桿IV;35、彈性拉桿;4、三角副桿;51、下臂連桿I ;52、下臂連桿II ;53、下臂連桿III;
6、末端執行器;71、電機1;72、電機II。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。本領域普通人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，均屬于本實用新型的保護范圍。
[0015]實施例:一種重載機械手。
[0016]參照圖1所示，一種重載機械手，包括:機座1、多環耦合結構和末端執行器6，所述多環耦合結構包括安裝在機座I頂部且可繞機座I水平旋轉的腰部連桿2，所述腰部連桿2上安裝有并排間隔設置的上臂連桿I 31、上臂連桿II 32和上臂連桿11133，所述上臂連桿I31和上臂連桿II 32的頂端之間通過上臂連桿IV34連接，所述上臂連桿II 32和上臂連桿III33的頂端之間通過三角副桿4連接，所述三角副桿4與上臂連桿III33銜接處安裝有下臂連桿11153，所述下臂連桿III53的正上方安裝有下臂連桿I 51，所述下臂連桿I 51的一端與三角副桿4的頂端鉸接，下臂連桿I 51的另外一端與下臂連桿II 52的頂端鉸接，所述下臂連桿III53的一端與上臂連桿III33頂端鉸接，下臂連桿III53的另外一端鉸接在下臂連桿II 52中部，末端執行器6安裝在所述下臂連桿II 52的底端。
[0017]在上述技術方案中，安裝在機座I頂部的腰部連桿2可以圍繞機座I水平方向進行360°的旋轉，實現整個機械臂的水平旋轉，上臂連桿I 31、上臂連桿II 32和上臂連桿III33之間并排連接，可以提高機械臂的承載能力，而上臂連桿II 32、上臂連桿III33和下臂連桿
II52、下臂連桿I 51及下臂連桿III53之間則通過三角副桿4實現串聯，克服了并聯機械臂安裝空間大、結構復雜的缺點。
[0018]參照圖1所示，所述下臂連桿I51與上臂連桿I 31之間通過彈性拉桿35連接。在實際操作中，當末端執行器6伸展去抓取重物時，下臂連桿I 51和三角副桿4的鉸接點作為承受重物作用力最大的受力點，容易導致此受力點遭受剛性損壞，同時在重物的作用力下，會導致腰部連桿2向重物方向傾斜，設置彈性拉桿35能夠有效將部分的作用力轉移至上臂連桿I 31和上臂連桿IV34的鉸接點，增大下臂連桿I 51和三角副桿4鉸接處的承受能力，同時也使整個系統的受力更加均勻，防止腰部連桿2向重物方向傾斜。
[0019]參照圖1所示，所述上臂連桿III33的底端設置有驅動上臂連桿III33轉動的電機I71，電機I 71可以驅動上臂連桿III33前后運動，從而帶動機械臂整體向前屈伸或者向后收縮。
[0020]參照圖1所示，所述下臂連桿III53與上臂連桿III33鉸接處設置有驅動下臂連桿III53轉動的電機II 72，電機II 72驅動下臂連桿III53前后運動，從而帶動安裝在下臂連桿II 52底部的末端執行器6向前或者向后運動。
[0021]本實施例中，所述機座I內設置有驅動腰部連桿2繞機座I水平旋轉的電機III。
[0022]本實施例中，所述末端執行器6和下臂連桿II 52連接處安裝有驅動末端執行器6活動的電機IV。
[0023]以上所述為本實用新型的較佳實施例而已，但本實用新型不應局限于該實施例和附圖所公開的內容，所以凡是不脫離本實用新型所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本實用新型保護的范圍。
【主權項】
1.一種重載機械手，其特征在于包括:機座、多環耦合結構和末端執行器，所述多環耦合結構包括安裝在機座頂部且可繞機座水平旋轉的腰部連桿，所述腰部連桿上安裝有并排間隔設置的上臂連桿1、上臂連桿II和上臂連桿III，所述上臂連桿I和上臂連桿II的頂端之間通過上臂連桿IV連接，所述上臂連桿II和上臂連桿III的頂端之間通過三角副桿連接，所述三角副桿與上臂連桿III銜接處安裝有下臂連桿III，所述下臂連桿III的正上方安裝有下臂連桿I，所述下臂連桿I的一端與三角副桿的頂端鉸接，下臂連桿I的另外一端與下臂連桿II的頂端鉸接，所述下臂連桿III的一端與上臂連桿III頂端鉸接，下臂連桿III的另外一端鉸接在下臂連桿II中部，末端執行器安裝在所述下臂連桿II的底端。2.如權利要求1所述的重載機械手，其特征在于:所述下臂連桿I與上臂連桿I之間通過彈性拉桿連接。3.如權利要求2所述的重載機械手，其特征在于:所述上臂連桿III的底端設置有驅動上臂連桿III轉動的電機I。4.如權利要求3所述的重載機械手，其特征在于:所述下臂連桿III與上臂連桿III鉸接處設置有驅動下臂連桿III轉動的電機II。5.如權利要求4所述的重載機械手，其特征在于:所述機座內設置有驅動腰部連桿繞機座水平旋轉的電機II I。6.如權利要求5所述的重載機械手，其特征在于:所述末端執行器和下臂連桿II連接處安裝有驅動末端執行器活動的電機IV。
【文檔編號】B25J9/00GK205497469SQ201620320373
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月14日
【發明人】鄧必懋, 劉祥威, 唐武軍, 張樹波
【申請人】佛山市廣工大數控裝備技術發展有限公司