一種內(nèi)嵌關(guān)節(jié)的6dof輕型機械臂的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械臂技術(shù)領域，特指一種內(nèi)嵌關(guān)節(jié)的6D0F輕型機械臂。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)的機械臂關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)多數(shù)采用偏置的方式，結(jié)構(gòu)雖然簡單，但是不緊湊，此外，機械臂裝配完成后受其自身外形、尺寸的局限只能應用于固定的場合，尤其突出的缺點是機械臂粗大笨重，高速運轉(zhuǎn)情況下不能正常工作，且耗能、耗材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對以上問題，本發(fā)明提供了一種內(nèi)嵌關(guān)節(jié)的6D0F輕型機械臂，可適用于工業(yè)生產(chǎn)和服務行業(yè)中，并通過對電機的閉環(huán)控制實現(xiàn)機械臂的準確抓取物體，其重量輕，轉(zhuǎn)速快，節(jié)能且應用范圍廣。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種內(nèi)嵌關(guān)節(jié)的6D0F輕型機械臂，包括機械臂，機械臂一端設有基座，機械臂另一端設有執(zhí)行機構(gòu)，基座與執(zhí)行機構(gòu)之間依次通過連接件與連桿對應連接，基座、連接件、連桿與執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)分別嵌有關(guān)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)。
[0006]進一步而言，所述連接件包括連接件一、連接件二與連接件三，連接件一內(nèi)嵌設有關(guān)節(jié)B驅(qū)動系統(tǒng)，連接件二內(nèi)嵌設有關(guān)節(jié)C驅(qū)動系統(tǒng)，連接件三內(nèi)嵌設有關(guān)節(jié)D動系統(tǒng)，連接件與連桿間隔連接，連接件內(nèi)設有關(guān)節(jié)操作機構(gòu)。
[0007]進一步而言，所述關(guān)節(jié)操作機構(gòu)包括關(guān)節(jié)套一、自潤滑軸承一、電機及行星減速機、法蘭盤一、諧波減速機一、關(guān)節(jié)套二、自潤滑軸承二、電機一、法蘭盤二、諧波減速機二、關(guān)節(jié)套三、自潤滑軸承三、電機二、法蘭盤三與諧波減速機三，關(guān)節(jié)套一、自潤滑軸承一、電機及行星減速機、法蘭盤一與諧波減速機一設于連接件一內(nèi)，關(guān)節(jié)套二、自潤滑軸承二、電機一、法蘭盤二與諧波減速機二設于連接件二內(nèi)，關(guān)節(jié)套三、自潤滑軸承三、電機二、法蘭盤三與諧波減速機三設于連接件三內(nèi)。
[0008]進一步而言，所述連桿包括連桿一與連桿二，連桿一兩端分別通過連桿連接板一連接于連接件一與連接件二，連桿二兩端分別通過連桿連接板二連接于連接件二與連接件三，連接件三與執(zhí)行機構(gòu)對應連接，連桿一通過關(guān)節(jié)B驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，連桿二通過關(guān)節(jié)C驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，執(zhí)行機構(gòu)通過關(guān)節(jié)D驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動。
[0009]進一步而言，所述連接件由左耳板、連接基板與右耳板連接組成。
[0010]進一步而言，所述連桿二內(nèi)嵌有關(guān)節(jié)E驅(qū)動系統(tǒng)、電機及行星減速機、電機座、輸出軸與軸承座。
[0011]進一步而言，所述基座由基座底板、兩塊基座側(cè)板與基座上板連接組成，基座內(nèi)設有關(guān)節(jié)A驅(qū)動系統(tǒng)，機械臂通過關(guān)節(jié)A驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，基座底部設有電源裝置與控制裝置。
[0012]進一步而言，所述關(guān)節(jié)A驅(qū)動系統(tǒng)包括電機、電機座、軸承座與輸出軸。
[0013]進一步而言，所述電源裝置包括為控制裝置供電的充電蓄電池，控制裝置包括嵌入式運動卡與電機驅(qū)動器。
[0014]進一步而言，所述執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)嵌設有關(guān)節(jié)F驅(qū)動系統(tǒng)，執(zhí)行機構(gòu)包括支撐架一、支撐架二、前底座、后底座、舵機、主動手指與固定手指，主動手指與固定手指配合設置，主動手指通過關(guān)節(jié)F驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，前底座、后底座分別通過支撐架一、支撐架二連接于連桿的連接基板上。
[0015]本發(fā)明有益效果:
[0016]本發(fā)明通過在機械臂的基座、連接件、連桿與執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)分別嵌有關(guān)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)，通過關(guān)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)對機械臂上的各部件進行驅(qū)動，實現(xiàn)機械臂的準確抓取物體，其重量輕，轉(zhuǎn)速快，節(jié)能且應用范圍廣。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是圖1俯視圖；
[0019]圖3是本發(fā)明連接件結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖4是本發(fā)明控制結(jié)構(gòu)圖。
[0021]1、基座；2、連接件；3、連桿；4、執(zhí)行機構(gòu)；6、電源控制裝置；20、連接件一 ；21、連接件二 ；22、連接件三；1.1、基座底板；1.2、基座側(cè)板；1.3、基座上板；1.4、電機；1.5、電機座；1.6、軸承座；1.7、輸出軸；2.1、關(guān)節(jié)套一 ;2.2、自潤滑軸承一 ;2.3、電機及行星減速機；2.4、法蘭盤一 ；2.5、諧波減速機一 ；2.6、關(guān)節(jié)套二 ；2.7、自潤滑軸承二 ；2.8、電機一；2.9、法蘭盤二 ；2.10、諧波減速機二 ；2.11、關(guān)節(jié)套三；2.12、自潤滑軸承三;2.13、電機二 ；2.14、法蘭盤三；2.15、諧波減速機三；3.1、左耳板；3.2、連接基板；3.3、右耳板；4.1、連桿一 ;4.2、連桿連接板一 ；4.3、連桿二 ；4.4、連桿連接板二 ；4.5、電機及行星減速機；4.6、電機座;4.7、輸出軸;4.8、軸承座;5.1、支撐架一 ;5.2、支撐架二 ;5.3、前底座;5.4、后底座;5.5、航機；5.6、主動手指；5.7、固定手指ο
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行說明。
[0023]如圖1和2所示，本發(fā)明所述一種內(nèi)嵌關(guān)節(jié)的6D0F輕型機械臂，包括機械臂，機械臂一端設有基座1，機械臂另一端設有執(zhí)行機構(gòu)4，基座I與執(zhí)行機構(gòu)4之間依次通過連接件2與連桿3對應連接，基座1、連接件2、連桿3與執(zhí)行機構(gòu)4內(nèi)分別嵌有關(guān)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)。
[0024]以上所述構(gòu)成本發(fā)明基本結(jié)構(gòu)。
[0025]本發(fā)明通過在機械臂的基座1、連接件2、連桿3與執(zhí)行機構(gòu)4內(nèi)分別嵌有關(guān)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)，通過關(guān)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)對機械臂上的各部件進行驅(qū)動，實現(xiàn)機械臂的準確抓取物體，其重量輕，轉(zhuǎn)速快，節(jié)能且應用范圍廣。
[0026]更具體而言，所述連接件2包括連接件一 20、連接件二 21與連接件三22，連接件一20內(nèi)嵌設有關(guān)節(jié)B驅(qū)動系統(tǒng)，連接件二 21內(nèi)嵌設有關(guān)節(jié)C驅(qū)動系統(tǒng)，連接件三22內(nèi)嵌設有關(guān)節(jié)D驅(qū)動系統(tǒng)，連接件2與連桿3間隔連接，連接件2內(nèi)設有關(guān)節(jié)操作機構(gòu)。采用這樣的結(jié)構(gòu)設置，通過在連接件2內(nèi)嵌有關(guān)節(jié)B驅(qū)動系統(tǒng)、關(guān)節(jié)C驅(qū)動系統(tǒng)、關(guān)節(jié)D驅(qū)動系統(tǒng)，來實現(xiàn)對機械臂各部件進行驅(qū)動操作的目的。
[0027]更具體而言，所述關(guān)節(jié)操作機構(gòu)包括關(guān)節(jié)套一 2.1、自潤滑軸承一 2.2、電機及行星減速機2.3、法蘭盤一 2.4、諧波減速機一 2.5、關(guān)節(jié)套二 2.6、自潤滑軸承二 2.7、電機一2.8、法蘭盤二 2.9、諧波減速機二 2.10、關(guān)節(jié)套三2.11、自潤滑軸承三2.12、電機二 2.13、法蘭盤三2.14與諧波減速機三2.15，關(guān)節(jié)套一 2.1、自潤滑軸承一 2.2、電機及行星減速機2.3、法蘭盤一 2.4與諧波減速機一 2.5設于連接件一 20內(nèi)，關(guān)節(jié)套二 2.6、自潤滑軸承二
2.7、電機一 2.8、法蘭盤二 2.9與諧波減速機二 2.10設于連接件二 21內(nèi)，關(guān)節(jié)套三2.11、自潤滑軸承三2.12、電機二 2.13、法蘭盤三2.14與諧波減速機三2.15設于連接件三22內(nèi)。采用這樣的結(jié)構(gòu)設置，通過在連接件一 20、連接件二 21與連接件三22內(nèi)分別設有操作機構(gòu)，通過將電機、諧波減速機固定于法蘭盤上，再將法蘭盤固定于關(guān)節(jié)套內(nèi)，使整個裝配過程簡單可行，結(jié)構(gòu)緊湊而對稱，減少了零件裝配中的聯(lián)接零件的使用，本實施例優(yōu)選采用高功率密度的maxon電機，有效減輕了各關(guān)節(jié)重量，同時保證機械臂能高速運轉(zhuǎn)。
[0028]更具體而言，所述連桿3包括連桿一 4.1與連桿二 4.3，連桿一 4.1兩端分別通過連桿連接板一 4.2連接于連接件一 20與連接件二 21，連桿二 4.3兩端分別通過連桿連接板二4.4連接于連接件二 21與連接件三22，連接件三22與執(zhí)行機構(gòu)4對應連接，連桿一 4.1通過關(guān)節(jié)B驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，連桿二 4.3通過關(guān)節(jié)C驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)