一種四自由度步進電機驅(qū)動關(guān)節(jié)型機械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機械手技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種四自由度步進電機驅(qū)動多關(guān)節(jié)型機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機械手技術(shù)的廣泛應(yīng)用，具有獨立控制器、動作靈活、適用于中小批量自動化生產(chǎn)的通用機械手得到迅速發(fā)展，目前通用機械手采用電機安裝在關(guān)節(jié)處的結(jié)構(gòu)方式，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；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(fù)載，增加手臂的運動慣量，導(dǎo)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)位置造成機械手的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，產(chǎn)品的模塊化程度低。而具有成本低、動態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)簡單、模塊化程度高特點的通用機械手在中小批量自動化生產(chǎn)的作用越來越重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有機械手成本高，動態(tài)性能低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模塊化程度低的不足，提出一種四自由度步進電機驅(qū)動多關(guān)節(jié)型機械手，可實現(xiàn)俯仰、伸縮、廻轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)腕四個自由度的運動，具有成本低、動態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)簡單、模塊化程度高的特點，可用于現(xiàn)代制造業(yè)中的中小批量自動化生產(chǎn)。
[0004]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種四自由度步進電機驅(qū)動多關(guān)節(jié)型機械手，由底座、回轉(zhuǎn)電機、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、回轉(zhuǎn)臺、俯仰步進電機推桿、立柱、伸縮步進電機推桿、可回轉(zhuǎn)手腕，手爪組成，立柱與俯仰步進電機推桿安裝在回轉(zhuǎn)臺上，俯仰步進電機推桿通過鉸鏈與伸縮步進電機推桿相連接，伸縮步進電機推桿安裝在立柱上，伸縮步進電機推桿與可回轉(zhuǎn)手腕相連，手爪安裝在可回轉(zhuǎn)手腕上，回轉(zhuǎn)電機及傳動機構(gòu)安裝在底座中，與回轉(zhuǎn)臺相連接。
[0005]本發(fā)明突出優(yōu)點在于:俯仰步進電機推桿通過四連桿機構(gòu)將步進電機推桿的直線運動轉(zhuǎn)化為機械手繞水平軸的仰俯動作，實現(xiàn)手臂仰俯運動的結(jié)構(gòu)比較簡單，結(jié)構(gòu)上容易實現(xiàn)模塊化，控制器通過控制步進電機推桿的運動和停止，可以實現(xiàn)機械手任意定位的需要，從而使本發(fā)明具有成本低，動態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)簡單、模塊化程度高及通用性強的特點。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明所述一種四自由度步進電機驅(qū)動多關(guān)節(jié)型機械手示意圖。
【具體實施方式】
[0007]以下通過附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。
[0008]一種四自由度步進電機驅(qū)動多關(guān)節(jié)型機械手，由I底座、2回轉(zhuǎn)電機、3回轉(zhuǎn)機構(gòu)、4回轉(zhuǎn)臺、5俯仰步進電機推桿、6立柱、7伸縮步進電機推桿、8可回轉(zhuǎn)手腕、9手爪組成，立柱與俯仰步進電機推桿安裝在回轉(zhuǎn)臺上，俯仰步進電機推桿通過鉸鏈與伸縮步進電機推桿相連接，伸縮步進電機推桿安裝在立柱上，伸縮步進電機推桿與可回轉(zhuǎn)手腕相連，手爪安裝在可回轉(zhuǎn)手腕上，回轉(zhuǎn)電機及傳動機構(gòu)安裝在底座中，與回轉(zhuǎn)臺相連接。
[0009]俯仰步進電機推桿通過四連桿機構(gòu)將步進電機推桿的直線運動轉(zhuǎn)化為機械手繞水平軸的仰俯動作，實現(xiàn)手臂仰俯運動的結(jié)構(gòu)比較簡單，結(jié)構(gòu)上容易實現(xiàn)模塊化，通過控制步進電機推桿的運動和停止，可以實現(xiàn)機械手任意定位的需要，從而使本發(fā)明具有成本低，動態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)簡單、模塊化程度高及通用性強的特點。
【主權(quán)項】
1.一種四自由度步進電機驅(qū)動關(guān)節(jié)型機械手，由底座、回轉(zhuǎn)電機、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、回轉(zhuǎn)臺、俯仰步進電機推桿、立柱、伸縮步進電機推桿、可回轉(zhuǎn)手腕、手爪組成，立柱與俯仰步進電機推桿安裝在回轉(zhuǎn)臺上，俯仰步進電機推桿通過鉸鏈與伸縮步進電機推桿相連接，伸縮步進電機推桿安裝在立柱上，伸縮步進電機推桿與可回轉(zhuǎn)手腕相連，手爪安裝在可回轉(zhuǎn)手腕上，回轉(zhuǎn)電機及傳動機構(gòu)安裝在底座中，與回轉(zhuǎn)臺相連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種四自由度步進電機驅(qū)動關(guān)節(jié)型機械手，由底座、回轉(zhuǎn)電機、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、回轉(zhuǎn)臺、俯仰步進電機推桿、立柱、伸縮步進電機推桿、可回轉(zhuǎn)手腕、手爪組成，如圖安裝順序；俯仰步進電機推桿通過四連桿機構(gòu)將步進電機推桿的直線運動轉(zhuǎn)化為機械手繞水平軸的仰俯動作，實現(xiàn)手臂仰俯運動的結(jié)構(gòu)比較簡單，結(jié)構(gòu)上容易實現(xiàn)模塊化，俯仰與伸縮步進電機推桿上安裝有位置傳感器，控制器通過控制步進電機推桿的運動和停止，可以實現(xiàn)機械手任意定位的需要，從而使本發(fā)明具有成本低，動態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)簡單、模塊化程度高及通用性強的特點。
【IPC分類】B25J9-00
【公開號】CN104647357
【申請?zhí)枴緾N201510010324
【發(fā)明人】張鐵異, 楊俊夫, 周曉蓉, 韋俊, 張孟軍
【申請人】廣西大學(xué)
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月9日