一种三轴混合驱动式机械臂.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CN104608123A(43)申请公布日2015.05.13(21)申请号201510033293.8(22)申请日2015.01.23(71)申请人浙江理工大学地址310018浙江省杭州市江干区下沙高教园区2号路(72)发明人史伟民葛宏伟杨亮亮许守金郑斌(74)专利代理机构杭州天正专利事务所有限公司33201代理人王兵黄美娟(51)Int.Cl.B25J9/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种三轴混合驱动式机械臂(57)摘要三轴混合驱动式机械臂，包括底座、支座、后臂、前臂、手掌，所述的手掌通过两个平行四边形机构构成的第一连杆机构连接支座，装在前臂连杆上的第一红外测距仪对准装在后臂连杆上的第二红外测距仪；所述的前臂和后臂内装有驱动前臂与后臂相对开合的电磁线圈驱动机构，所述的电磁线圈驱动机构包括第二连杆机构和电磁线圈；所述的支座内装有用于驱动支座绕底座旋转和后臂绕支座转动的蜗轮蜗杆式直流伺服电机；所述的支座和后臂上都装有位置传感器；所述的位置传感器、第一红外测距仪、第二红外测距仪的输出端都连接控制器的输入端，所述的蜗轮蜗杆式直流伺服电机、第一电磁线圈、第二电磁线圈的控制端都连接控制器的输出端。CN104608123ACN104608123A权利要求书1/1页1.三轴混合驱动式机械臂，包括底座、支座、后臂、前臂、手掌，其特征在于：所述的支座绕垂直向上的第一轴铰接在所述的底座上，所述的后臂的下端绕水平的第二轴铰接在所述的支座上，所述的前臂的上端绕第三轴铰接在后臂上，所述的前臂的下端绕第四轴与手掌铰接，所述的第二轴、第三轴、第四轴相互平行；所述的手掌连接第一连杆机构，所述的第一连杆机构包括中部铰接在第三轴上的第一中间连杆、在前臂内延伸的前臂连杆、在后臂内延伸的后臂连杆；所述的后臂连杆的上端铰接在所述的第一中间连杆的右侧端部，所述的后臂连杆的下端铰接在所述的支座上；所述的前臂连杆的上端铰接在所述的第一中间连杆的左侧端部，所述的前臂连杆的下端铰接在所述的手掌上；所述的手掌、前臂连杆、第一中间连杆、前臂形成平行四边形机构，所述的后臂、后臂连杆、第一中间连杆、支座形成另一个平行四边形机构；装在前臂连杆上的第一红外测距仪对准装在后臂连杆上的第二红外测距仪；所述的前臂和后臂内装有驱动前臂与后臂相对开合的电磁线圈驱动机构，所述的电磁线圈驱动机构包括第二连杆机构和电磁线圈；所述的第二连杆机构包括：中部铰接在第三轴上的第二中间连杆、在前臂内延伸的相互平行的第一内杆和第一外杆、在后臂内延伸的相互平行的第二内杆和第二外杆；第一内杆和第一外杆的上端分别铰接在第二中间连杆的左侧，第二内杆和第二外杆的上端分别铰接在第二中间连杆的右侧；第一电磁线圈分别与所述的第一内杆和第一外杆铰接，第二电磁线圈分别与所述的第二内杆和第二外杆铰接，第一电磁线圈与第二电磁线圈位于同一直线上，形成电磁线圈组；所述的第一内杆和第一外杆、第二中间连杆、第一电磁线圈形成平行四边形机构，所述的第二内杆和第二外杆、第二中间连杆、第二电磁线圈形成平行四边形机构；所述的支座内装有用于驱动支座绕底座旋转和后臂绕支座转动的蜗轮蜗杆式直流伺服电机；所述的支座和后臂上都装有位置传感器；所述的位置传感器、第一红外测距仪、第二红外测距仪的输出端都连接控制器的输入端，所述的蜗轮蜗杆式直流伺服电机、第一电磁线圈、第二电磁线圈的控制端都连接控制器的输出端。2.如权利要求1所述的三轴混合驱动式机械臂，其特征在于：所述的电磁线圈组有二个以上，各电磁线圈组位于所述的第二连杆机构的不同高度上。2CN104608123A说明书1/5页一种三轴混合驱动式机械臂技术领域[0001]本发明涉及一种三轴混合驱动式机械臂，应用于码垛、搬运等场合。技术背景[0002]随着物流等行业的快速发展，简单重复性工作的劳动成本逐渐升高，用于替代人工搬运的机构被不断设计并应用于工作场所，如码垛机器人等。码垛机器人的设计方案较多，但多采用电机驱动式并通过多种机械结构实现码垛任务，机构复杂、动作笨拙、传动效率低。发明内容[0003]本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种机构简单、动作灵巧、传动效率高的三轴混合驱动式机械臂。[0004]三轴混合驱动式机械臂，包括底座1、支座2、后臂3、前臂4、手掌5，其特征在于：所述的支座2绕垂直向上的第一轴铰接在所述的底座1上，所述的后臂3的下端绕水平的第二轴8铰接在所述的支座2上，所述的前臂4的上端绕第三轴9铰接在后臂3上，所述的前臂4的下端绕第四轴10与手掌5铰接，所述的第二轴8、第三轴9、第四轴10相互平行；[0005]所述的手掌5连接第一连杆机构，所述的第一连杆机构6包括中部铰接在第三轴9上的第一中