本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域，特別是一種用于搬運作業(yè)簡易型可變自由度機械臂。

背景技術(shù)：

目前制造業(yè)通用搬運機械臂大多數(shù)是為開鏈形式的串聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)型電機驅(qū)動機械手，其主要特點為驅(qū)動電機全部都安裝在機械手的各個關(guān)節(jié)上，通過電機帶動機械手各個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械手的各種動作。由于開鏈形式的串聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)型機械手的驅(qū)動電機都安裝在關(guān)節(jié)的位置，這種結(jié)構(gòu)方式存在以下問題：機械手手臂需要承載電機的重量并需滿足剛度要求，手臂截面尺寸需要做得較大，這樣會增大驅(qū)動電機的負載，增加手臂的運動慣量，導致機械手動態(tài)性能下降，同時驅(qū)動電機都安裝在關(guān)節(jié)位置造成機械手的累積誤差大、承載能力小、結(jié)構(gòu)復雜、模塊化程度低。隨著電機技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高，并聯(lián)機構(gòu)為機械手提供了廣泛的發(fā)展空間，由控制電機驅(qū)動的多自由度并聯(lián)機構(gòu)不僅具有工作空間大、動作靈活、可完成復雜的運動軌跡輸出，同時還具有制造成本低、維護保養(yǎng)簡單等優(yōu)點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于搬運作業(yè)簡易型可變自由度機械臂，從而克服串聯(lián)機械手累積誤差大，精度較低；剛度低，承載能力小的的缺點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種用于搬運作業(yè)簡易型可變自由度機械臂，包括機架1、大臂13、主動桿3、上臂5、手腕連桿15、真空吸盤9、手腕8、驅(qū)動裝置、第一鎖緊裝置6、第二鎖緊裝置11；所述手腕連桿15通過第五轉(zhuǎn)動副14連接到大臂13上，主動桿3一端通過第一轉(zhuǎn)動副2連接到機架1上，另一端通過第二轉(zhuǎn)動副4與上臂5連接；上臂5另一端通過第三轉(zhuǎn)動副7連接到手腕連桿15上；所述第一鎖緊裝置6、第二鎖緊裝置11分別裝在第三轉(zhuǎn)動副7、第四轉(zhuǎn)動副12上，按照不同工況進行適時鎖緊；驅(qū)動裝置由第一伺服電機組成，與主動桿3相連接，對主動桿3進行驅(qū)動。第一鎖緊裝置6、第二鎖緊裝置11均為電磁鎖緊裝置。

本發(fā)明一種用于搬運作業(yè)簡易型可變自由度機械臂采用可控多桿閉鏈機構(gòu)，與開鏈結(jié)構(gòu)相比，提高了手臂運行的平穩(wěn)性和可靠性，無累積誤差，精度較高；結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大、慣量低、動態(tài)性能好、手臂運動軌跡靈活多樣化。使用的可控驅(qū)動電機的數(shù)量小于搬運機械臂連桿機構(gòu)的自由度，克服現(xiàn)有機械式搬運機械臂需要配備與連桿機構(gòu)自由度同等數(shù)量的控制電機來進行控制的缺點,簡化結(jié)構(gòu)的復雜程度，降低機構(gòu)的重量、運動慣量、體積和成本。克服了液壓式搬運機械臂液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復雜、易漏油、可靠性差、傳動效率低等缺點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種用于搬運作業(yè)簡易型可變自由度機械臂示意圖。

具體實施方式

一種用于搬運作業(yè)簡易型可變自由度機械臂，包括機架1、大臂13、主動桿3、上臂5、手腕連桿15、真空吸盤9、手腕8、驅(qū)動裝置、第一鎖緊裝置6、第二鎖緊裝置11；所述手腕連桿15通過第五轉(zhuǎn)動副14連接到大臂13上，主動桿3一端通過第一轉(zhuǎn)動副2連接到機架1上，另一端通過第二轉(zhuǎn)動副4與上臂5連接；上臂5另一端通過第三轉(zhuǎn)動副7連接到手腕連桿15上；所述第一鎖緊裝置6、第二鎖緊裝置11分別裝在第三轉(zhuǎn)動副7、第四轉(zhuǎn)動副12上，按照不同工況進行適時鎖緊；所述主動桿3由伺服電機驅(qū)動。驅(qū)動裝置由第一伺服電機組成，與主動桿3相連接，對主動桿3進行驅(qū)動。第一鎖緊裝置6、第二鎖緊裝置11均為電磁鎖緊裝置。

在工況作業(yè)中，大臂13抬升時，第二鎖緊裝置11打開，第四轉(zhuǎn)動副12恢復自由度。第一鎖緊裝置6鎖緊，即第三運動副7失去自由度。此時，大臂13在主動件作用下繞第四轉(zhuǎn)動副 12轉(zhuǎn)動抬升。手腕連桿15俯仰時，第一鎖緊裝置6打開,第三運動副7恢復自由度，第二鎖緊裝置11鎖緊，第四運動副12鎖緊失去自由度，大臂13相對機架1失去自由度，此時在主動件驅(qū)動下運動經(jīng)過上臂5傳到手腕連桿15實現(xiàn)手腕連桿15俯仰。根據(jù)實際作業(yè)要求，通過第一鎖緊裝置6、第二鎖緊裝置11的相互配合，共同完成大臂16抬升、下降，手腕連桿15、手腕8俯仰等運動，實現(xiàn)真空吸盤9的搬運作業(yè)。