一種多自由度機械臂的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種機械臂，具體地說是一種可組態(tài)的多自由度機械臂。
【背景技術】
[0002]隨著科技迅猛發(fā)展，人民生活和工作的自動化、智能化程度越來越高，在工業(yè)制造、醫(yī)學治療、娛樂服務、軍事、航空航天等各領域，越來越多的機械臂為人類服務。
[0003]現(xiàn)有機械臂自由度不盡相同，形態(tài)各異，但他們都有一個共同的特點:它們針對特定的應用場合而設計，臂的數(shù)量固定，機械臂的自由度數(shù)量也是固定;它們只能在特定的場合完成特定的任務，不能隨著應用場合的變化而簡便改裝;難以滿足多種場合、多種任務的應用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決已有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種可組態(tài)的多自由度機械臂。該機械臂具有多種可以組態(tài)的臂，當需要多個臂時，臂的首尾依次鉸接，臂與臂之間連接簡單、方便;該機械臂自由度數(shù)量與其采用臂的種類及數(shù)量相關;可以根據(jù)不同的應用場合需求，采用不同臂或多個臂組合，組裝簡單方便。該機械臂的自由度可調，可滿足多種場合、多種任務的需求，可使機械臂廣泛應用于各行各業(yè)。
[0005]本實用新型采用如下技術方案:
[0006]本實用新型的一種多自由度機械臂，包括底座、轉盤、至少一個臂及至少一個拉桿機構;所述轉盤安裝于底座上，所述臂的一端與轉盤鉸接，所述拉桿機構的兩端分別與轉盤及臂鉸接。
[0007]所述底座指采用聯(lián)軸器傳動的第一種底座，其包括第一種底座體、第一電機、第一聯(lián)軸器、第一軸承及若干第一緊定螺釘;所述第一種底座體上有帶軸孔的凸臺及電機支架，所述凸臺的軸孔上開設有安裝第一軸承的軸承孔，所述電機支架開設有軸孔及若干螺釘孔，所述凸臺的軸孔與電機支架的軸孔同軸;所述第一種底座體底部還開設有安裝固定用的螺釘孔;所述第一電機上開設有固定用的螺釘孔，所述第一電機軸穿過所述第一種底座體上電機支架的軸孔，所述第一緊定螺釘穿過電機支架的螺釘孔將第一電機固定在第一種底座體上;所述第一電機軸上套設有第一聯(lián)軸器;所述轉盤，包括轉盤體及第二軸承;所述轉盤底部設有轉盤軸，盤面上設有帶軸孔的轉盤凸臺及銷軸基座，所述轉盤凸臺的軸孔上開設有安裝第二軸承的軸承孔，所述銷軸基座的兩邊都開設有銷軸孔;所述轉盤軸穿過第一軸承及第一種底座體凸臺的軸孔，與第一聯(lián)軸器固接。
[0008]優(yōu)選的，所述底座指采用同步帶傳動的第二種底座或采用齒輪傳動的第三種底座。
[0009]所述第二種底座，其包括第二種底座體、第五電機、第一皮帶輪、第五軸承、同步帶、第二皮帶輪、第六軸承及若干第四緊定螺釘;所述第二種底座體上有帶軸孔的凸臺及電機支架，所述凸臺的軸孔上開設有安裝第五軸承的軸承孔，所述電機支架開設有軸孔、安裝第六軸承的軸承孔及若干螺釘孔，所述凸臺的軸孔與第六軸承的軸承孔同軸;所述第二種底座體底部還開設有安裝固定用的螺釘孔;所述第五軸承安裝于凸臺的軸承孔內(nèi)，所述第六軸承安裝于電機支架的軸承孔內(nèi)；所述第五電機上開設有固定用的螺釘孔，所述第五電機軸穿過所述第二種底座體上電機支架的軸孔，所述第四緊定螺釘穿過電機支架的螺釘孔將第五電機固定在第二種底座體上;所述第五電機的軸上套設有第二皮帶輪;所述轉盤軸穿過第五軸承、第二種底座體凸臺的軸孔、第一皮帶輪及第六軸承;所述同步帶與第一皮帶輪及第二皮帶輪配合，實現(xiàn)同步帶傳動。
[0010]所述第三種底座，其包括第三種底座體、第六電機、第二齒輪、第七軸承、第三齒輪及若干第五緊定螺釘;所述第三種底座體上有帶軸孔的凸臺及電機支架，所述凸臺的軸孔上開設有安裝第七軸承的軸承孔，所述電機支架開設有軸孔、轉軸孔及若干螺釘孔，所述凸臺的軸孔與電機支架的轉軸孔同軸;所述第三種底座體底部還開設有安裝固定用的螺釘孔;所述第七軸承安裝于凸臺的軸承孔內(nèi)；所述第六電機上開設有固定的螺釘孔，所述第六電機軸穿過所述第三種底座體上電機支架的軸孔，所述第五緊定螺釘穿過電機支架的螺釘孔將第六電機固定在第三種底座體上;所述第六電機軸上套設有第三齒輪;所述轉盤軸穿過第七軸承、第三種底座體凸臺的軸孔、第二齒輪及電機支架的轉軸孔;所述第二齒輪與第三齒輪配合傳動。
[0011 ]所述拉桿機構指第一拉桿機構，其包括齒條及拉桿頭;所述齒條開設有橫向通孔，通孔與齒面平行并處于齒條一端的靠近端面的位置;所述拉桿頭為第一種拉桿頭，其包括第一拉桿、第二電機、第一齒輪、第一固定片、第二固定片、第二緊定螺釘及第三緊定螺釘；所述第一拉桿上開設有三個平行分布的通孔，其中兩個通孔位于第一拉桿的兩側;所述第一固定片上開設有軸孔、若干電機安裝固定孔及若干螺釘孔;所述第二固定片上開設有軸孔及若干螺釘孔;所述第二電機的軸依次穿過第一固定片的軸孔、第一齒輪孔及第二固定片的軸孔，所述第二緊定螺釘穿過第一固定片，將第二電機固定于第一固定片的一側;兩個所述第三緊定螺釘分別依次穿過第二固定片底部的兩個螺釘孔、第一拉桿左側及中間的通孔及第一固定片底部的兩個螺釘孔，將第二固定片、第一拉桿及第一固定片固定在一起，另外兩個第三緊定螺釘分別穿過第二固定片頂部的兩個螺釘孔及第一固定片頂?shù)膬蓚€螺釘孔將第二固定片與第一固定片固定;所述齒條的與齒面平行的底面與第一拉桿頂面貼合，齒條與第一齒輪相配合，其中齒條帶通孔的一端遠離第一拉桿。
[0012]優(yōu)選的，所述拉桿頭為具有不同數(shù)量電機的第二、三、四或五拉桿頭，所述電機數(shù)量為n，其中n>0;所述電機安裝方向與齒條的運行方向垂直或者平行。所述電機與齒條的運行方向垂直時，拉桿頭指第二種拉桿頭或者第三種拉桿頭;所述電機與齒條的運行方向平行時，拉桿頭指第四拉桿頭或者第五拉桿頭。
[0013]所述第二種拉桿頭包括兩個第九電機、兩個第八齒輪、兩片第五固定片、一個第二拉桿及若干第六緊定螺釘;所述第五固定片開設有兩個軸孔及若干螺釘孔，所述第二拉桿上開設有三個平行分布的通孔，其中兩個通孔位于第二拉桿的兩側;所述兩個第九電機的軸分別穿過兩個第五固定片的軸孔，兩個第九電機分別固定于兩個第五固定片的一側;兩個所述第六螺釘分別穿過兩個第五固定片底部的兩個螺釘孔及第二拉桿左側和中間的通孔，將兩個第五固定片及第二拉桿固定在一起，另外兩個第六緊定螺釘分別穿過兩個第五固定片頂部的兩個螺釘孔將兩個第五固定片固定;所述齒條與齒面平行的底面與第二拉桿頂面貼合，齒條與兩個第八齒輪相配合，其中齒條帶通孔的一端遠離第二拉桿;所述兩個第九電機分布于第二拉桿的兩側。
[0014]所述第三種拉桿頭包括四個第十電機、四個第九齒輪、兩片第六固定片、一個第三拉桿及若干第七緊定螺釘;所述第六固定片開設有四個軸孔及若干螺釘孔，所述第三拉桿上開設有四個平行分布的通孔，其中兩個通孔位于第三拉桿的兩側;所述四個第十電機的軸分別穿過兩個第六固定片的軸孔，四個第十電機中的兩個固定于一個第六固定片的同一偵I另外兩個第十電機固定于另一個第六固定片的同一側;三個所述第七螺釘分別穿過兩個第六固定片底部的三個螺釘孔及第三拉桿左側和中間的三個通孔，將兩個第六固定片及第三拉桿固定在一起，另外三個第七緊定螺釘分別穿過兩個第六固定片頂部的三個螺釘孔將兩個第六固定片固定;所述齒條與齒面平行的底面與第三拉桿頂面貼合，齒條與四個第九齒輪相配合，其中齒條帶通孔的一端遠離第三拉桿;所述四個第十電機兩兩分布于第三拉桿的兩側。
[0015]所述第四種拉桿頭，其包括一個第十一電機、一個第十齒輪、兩個第七固定片、一個第一錐齒輪、一個第二錐齒輪、一個第一支架、一個第四拉桿、一個第一轉軸及若干第八緊定螺釘;所述第四拉桿上開設有三個平行分布的通孔，其中兩個通孔位于第四拉桿的兩側;所述第七固定片上開設有一軸孔、若干電機安裝固定孔及若干螺釘孔;所述第二錐齒輪套設在第十一電機軸上，所述第十一電機通過第一支架固定于一片第七固定片的一側;所述第一轉軸穿過兩個第七固定片的軸孔，其上套設有第十齒輪及第一錐齒輪，其中第十齒輪位于兩個第七固定片的中間；所述第一錐齒輪與第二錐齒輪配合;兩個所述第八螺釘分別穿過第七固定片底部的兩個螺釘孔及第四拉桿左側及中間的通孔，將兩個第七固定片及第四拉桿固定在一起，另外兩個第八緊定螺釘分別穿過第七固定片頂部的兩個螺釘孔將兩個第七固定片固定;所述齒條與齒面平行的底面與第四拉桿頂面貼合，齒條與第十齒輪相配合，其中齒條帶通孔的一端遠離第四拉桿。
[0016]所述第五種拉桿頭，其包括兩個第十二電機、一個第十一齒輪、兩個第八固定片、兩個第三錐齒輪、兩個第四錐齒輪、兩個第二支架、一個第五拉桿、一個第二轉軸及若干第九緊定螺釘;所述第五拉桿上開設有三個平行分布的通孔，其中兩個通孔位于第五拉桿的兩側;所述第八固定片上開設有一軸孔、若干電機安裝固定孔及若干螺釘孔;所述兩個第三錐齒輪分別套設在兩個第十二電機軸上，所述兩個第十二電機分別通過兩個第二支架固定于兩個第八固定片的一側;所述第二轉軸穿過兩個第八固定片的軸孔，其上套設有第十一齒輪及兩個第四錐齒輪，其中第十一齒輪位于兩個第八固定片中間；所述兩個第三錐齒輪與兩個第四錐齒輪分別配合;兩個所述第九螺釘分別穿過第八固定片底部的兩個螺釘孔及第五拉桿左側及中間的通孔，將兩個第八固定片及第五拉桿固定在一起，另外兩個第九緊定螺釘分別穿過第八固定片頂部的兩個螺釘孔將兩個第八固定片固定;所述齒條與齒面平行的底面與第五拉桿頂面貼合，齒條與第十一齒輪相配合，其中齒條帶通孔的一端遠離第五拉桿。
[0017]所述臂指帶旋轉關節(jié)的臂或不帶旋轉關節(jié)的臂。所述帶旋轉關節(jié)的臂包括第一種臂及第二種臂，所述不帶旋轉關節(jié)的臂包括第三種臂及第四種臂。
[0018]所述第一種臂包括相配合的第一臂及第二臂，所述第一臂與第二臂采用聯(lián)軸器傳動;第一臂包括第一臂體、第三電機、第二聯(lián)軸器、第一軸銷及第一推力軸承;所述第一臂體頂部開設有帶通孔的轉軸座，底部開設有安裝第三電機、第二聯(lián)軸器、第一軸銷及第一推力軸承的槽，第一臂體表面設有帶通孔的銷軸座，底部端面還開設有軸孔;所述轉軸座與銷軸座通孔的方向平行;所述第三電機軸上套設第二聯(lián)軸器，所述第一推力軸承與第二聯(lián)軸器及第一臂體底部端面的軸孔同軸。
[0019]所述第二臂包括第二臂體及第三軸承，第二臂體底部設有帶通孔的凸臺，頂部端面設有帶軸銷孔的轉軸，第二臂體表面設有帶通孔的銷軸座，所述第二臂體底部的凸臺