一种多自由度机械臂的动力驱动机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105397809A(43)申请公布日2016.03.16(21)申请号201510966181.8(22)申请日2015.12.22(71)申请人陈杰地址315000浙江省宁波市海曙区清林闲庭5幢48单元601室(72)发明人陈杰(51)Int.Cl.B25J9/12(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图13页(54)发明名称一种多自由度机械臂的动力驱动机构(57)摘要本发明属于机械臂驱动技术领域，尤其涉及一种多自由度机械臂的动力驱动机构，它包括往复驱动电机、摇杆、齿轮驱动电机、槽轮、齿轮驱动电机卡轴、导电块等，其中往复电机通过转臂和槽轮配合实现间隙旋转，通过摇杆机构带动齿轮驱动电机做间隙往复运动；多个齿轮驱动机构并排安装在齿轮驱动电机卡轴上，在驱动电机的每个间隙停留时间内，有且仅对应一个齿轮驱动机构，通过改变驱动电机的转矩和转角控制驱动齿轮的转角，进而驱动控制机械臂某一个自由度；本发明使用了一个驱动电机的情况下，利用间隙机构和摇杆机构，达到了控制多个齿轮转角的目的，进而控制具有多自由度的机械臂，因为驱动电机的减少大大简化了机械臂的结构，具有很好的实用效果。CN105397809ACN105397809A权利要求书1/2页1.一种多自由度机械臂的动力驱动机构，其特征在于：它包括往复驱动电机、拨盘、槽轮支撑轮、第一支撑板、摇杆、第一支耳、滑动套、导轨支撑、导轨、第二支撑板、齿轮驱动电机支撑、齿轮驱动电机、齿轮驱动电机固定环、齿轮驱动机构、槽轮、槽轮转轴、圆柱销、转臂、齿轮驱动电机卡轴、导电块、齿轮驱动电机转轴，其中往复驱动电机安装在第一支撑板上，拨盘安装在往复驱动电机转轴上，转臂一端安装在拨盘中心且转臂指向为拨盘径向方向，槽轮安装在槽轮支撑轮上，槽轮通过槽轮转轴安装在第一支撑板上，圆柱销一端安装在转臂端头，另一端与槽轮的槽配合；摇杆一端通过销安装在槽轮支撑轮侧面且非圆心处，摇杆另一端通过转轴安装在第一支耳上，第一支耳安装在滑动套一端，导轨一端安装在滑动套内部，导轨另一端安装在导轨支撑上，导轨支撑安装在第一支撑板上；齿轮驱动电机安装在齿轮驱动电机固定环内，固定环通过齿轮驱动电机支撑安装在滑动套外圆柱面上；齿轮驱动电机转轴为圆柱体，齿轮驱动电机卡轴为非圆柱体，一段齿轮驱动电机转轴与两段齿轮驱动电机卡轴组成电机轴；四个齿轮驱动机构安装在第二支撑板上，且两两分布于齿轮驱动电机两侧；齿轮驱动电机卡轴两侧分别安装有导电块；第一支撑板安装在第二支撑板上；上述齿轮驱动机构包括电磁铁、第一驱动齿轮、驱动齿轮中心孔、驱动齿轮空心转轴、电磁铁卡孔、电磁铁空心转轴、电磁铁支撑、电磁铁转轴套、驱动齿轮转轴套、驱动齿轮支撑、导电线圈、电磁铁导电片，其中电磁铁中心开有电磁铁卡孔，电磁铁空心转轴安装在电磁铁一侧中心，电磁铁空心转轴安装在电磁铁转轴套内，电磁铁转轴套安装在电磁铁支撑上，电磁铁支撑安装在第二支撑板上；第一驱动齿轮中心开有驱动齿轮中心孔，驱动齿轮空心转轴安装在第一驱动齿轮一侧中心，驱动齿轮空心转轴安装在驱动齿轮转轴套内，驱动齿轮转轴套安装在驱动齿轮支撑上，驱动齿轮支撑安装在第二支撑板上；导电线圈缠绕在电磁铁上，电磁铁导电片安装在电磁铁卡孔内表面，并且与导电块配合；电磁铁卡孔横截面与齿轮驱动电机卡轴横截面相同，第一驱动齿轮中心孔大于齿轮驱动电机卡轴最大外缘尺寸。2.根据权利要求1所述的一种多自由度机械臂的动力驱动机构，其特征在于：上述导电块包括第一导电块和第二导电块，上述电磁铁导电片包括第一电磁铁导电片和第二电磁铁导电片，上述齿轮驱动电机包括第一电刷、第二电刷、第一导电环和第二导电环，其中第一导电环和第二导电环安装在齿轮驱动电机转轴上，第一电刷和第二电刷一端分别接通电源正负极，另一端分别与第一导电环和第二导电环摩擦接触，齿轮驱动电机转轴内部安装有导线；电源正极通过第一电刷、第一导电环、导线与第一导电块连接，电源负极通过第二电刷、第二导电环、导线与第二导电块连接，第一导电块、第二导电块分别与第一电磁铁导电片和第二电磁铁导电片配合。3.根据权利要求1所述的一种多自由度机械臂的动力驱动机构，其特征在于：上述槽轮槽数为偶数个。4.根据权利要求1、3所述的一种多自由度机械臂的动力驱动机构，其特征在于：上述齿轮驱动机构数量为（槽轮槽数+2）/2个。5.根据权利要求1所述的一种多自由度机械臂的动力驱动机构，其特征在于：上述齿轮驱动电机卡轴和转轴表面不导电。6.根据权利要求1所述的一种多自由度机械臂的动力驱动机构，其特征在于：上述第2CN105397809A权利要求书2/2页一驱动齿轮自身转动阻力大于没有通电的电磁铁与第一驱动齿轮的摩擦力，第一驱动齿轮自身转动阻力小于通电的电磁铁与