一種用于裝配作業(yè)多桿二活動度閉鏈連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械臂的制作方法

本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種用于裝配作業(yè)多桿二活動度閉鏈連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械臂。

背景技術(shù)：

目前制造業(yè)裝配作業(yè)機(jī)械手大多數(shù)是為開鏈形式的串聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)型電機(jī)驅(qū)動機(jī)械手，其主要特點為驅(qū)動電機(jī)全部都安裝在機(jī)械手的各個關(guān)節(jié)上，通過電機(jī)帶動機(jī)械手各個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機(jī)械手的各種動作，這種結(jié)構(gòu)方式存在以下問題：機(jī)械手手臂需要承載電機(jī)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(jī)的負(fù)載，增加手臂的運動慣量，導(dǎo)致機(jī)械手動態(tài)性能下降，同時驅(qū)動電機(jī)都安裝在關(guān)節(jié)位置造成機(jī)械手的累積誤差大、承載能力小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模塊化程度低。隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高，并聯(lián)機(jī)構(gòu)為機(jī)械手提供了廣泛的發(fā)展空間。由于機(jī)構(gòu)驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量等于機(jī)械手機(jī)構(gòu)的自由度是機(jī)械手成為具有確定運動機(jī)構(gòu)的必要條件，要使機(jī)械手的驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量等于機(jī)械手機(jī)構(gòu)的自由度，就會造成機(jī)構(gòu)的重量大、體積大和成本高。由于機(jī)械手的自由度多少決定了機(jī)械手運動的靈活程度，不能采用降低自由度的方法來降低機(jī)械手的重量、運動慣量、體積和成本，這樣會造成性能的降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于裝配作業(yè)多桿二活動度閉鏈連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械臂，克服液壓式裝配作業(yè)機(jī)械臂液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易漏油等缺點，同時解決開鏈結(jié)構(gòu)驅(qū)動電機(jī)都安裝在關(guān)節(jié)的位置，導(dǎo)致手臂轉(zhuǎn)動慣量大、動態(tài)性能下降，累積誤差大，承載能力小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。本發(fā)明提供了一種用于裝配作業(yè)多桿二活動度閉鏈連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械臂，其特征在于包括：可回旋底座、伸縮機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)、手腕、手爪、驅(qū)動裝置；其中伸縮機(jī)構(gòu)包括:一端分別鉸接于所述可回旋底座上的第一主動桿和第二主動桿，一端與所述第一主動桿的另一端鉸接的動臂，一端與所述第二主動桿的另一端鉸接的第二連桿，一端鉸接于所述第一主動桿的桿臂上的第三連桿，以及一端與所述第三連桿的另一端鉸接的第四連桿；所述第四連桿的另一端鉸接于所述動臂上，所述第二連桿的另一端鉸接于所述第三連桿的桿臂上 ；其中俯仰機(jī)構(gòu)包括:一端鉸接于所述可回旋底座上的第五連桿，一端與所述第五連桿的另一端鉸接的第六連桿，以及下部與所述第六連桿的另一端鉸接的手腕;所述手腕的上部與所述動臂的另一端鉸接。驅(qū)動裝置由兩個伺服電機(jī)組成，分別與第一主動桿2和第二主動桿3連接以驅(qū)動相應(yīng)的轉(zhuǎn)動。

本發(fā)明利用多桿二活動度閉鏈連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行裝配作業(yè)作業(yè)，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?？朔艘簤菏窖b配作業(yè)機(jī)械臂液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易漏油等缺點。附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種用于裝配作業(yè)多桿二活動度閉鏈連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械臂的工作示意圖。

具體實施方式

一種用于裝配作業(yè)多桿二活動度閉鏈連桿機(jī)構(gòu)機(jī)械臂，包括:可回旋底座1、伸縮機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)、手腕10與手爪11以及驅(qū)動裝置。其中伸縮機(jī)構(gòu)包括:第一主動桿2、第二主動桿3、動臂5、第三連桿7以及第四連桿8，第一主動桿2的一端通過轉(zhuǎn)動副鉸接于可回旋底座1上，第二主動桿3的一端通過轉(zhuǎn)動副鉸接于可回旋底座1上，其中，第二主動桿3位于第一主動桿2的前方，動臂5的一端通過轉(zhuǎn)動副與第一主動桿2的另一端鉸接，第二連桿6的一端通過轉(zhuǎn)動副與第二主動桿3的另一端鉸接，第三連桿7的一端通過轉(zhuǎn)動副鉸接于第一主動桿2的桿臂上，第四連桿8的一端通過轉(zhuǎn)動副與第三連桿7的另一端鉸接;第四連桿8的另一端通過轉(zhuǎn)動副鉸接于動臂5上，第二連桿6的另一端通過轉(zhuǎn)動副鉸接于第三連桿7的桿臂上，第一主動桿2和動臂5呈彎曲狀，其中由第三連桿7和第四連桿8以及第一主動桿2和動臂5的部分桿臂形成四邊形驅(qū)動機(jī)構(gòu)，提高運行的平穩(wěn)性。其中俯仰機(jī)構(gòu)包括:第五連桿4、第六連桿9以及手腕連桿13;第五連桿4的一端通過轉(zhuǎn)動副鉸接于可回旋底座1上，第五連桿4位于第二主動桿3的前方，第六連桿9的一端通過轉(zhuǎn)動副與第五連桿4的另一端鉸接，手腕連桿13的下部與第六連桿9的另一端鉸接，手腕連桿13的上部與動臂5的另一端鉸接。驅(qū)動裝置分別與第一主動桿2和第二主動桿3連接以驅(qū)動相應(yīng)的轉(zhuǎn)動。驅(qū)動裝置為兩個伺服電機(jī)，分別對第一主動桿2和第二主動桿3進(jìn)行驅(qū)動。

使用時，由伸縮機(jī)構(gòu)以及俯仰機(jī)構(gòu)相互配合進(jìn)行相應(yīng)的動作，當(dāng)?shù)谝恢鲃訔U2和第二主動桿3向左擺動時，由第一主動桿2驅(qū)動動臂5向左運動，同時由第二主動桿3驅(qū)動第二連桿6、第三連桿7、第四連桿8進(jìn)而帶動動臂5向上運動，使得手腕連桿13與手爪11實現(xiàn)仰起動作;且當(dāng)?shù)谝恢鲃訔U2向右運動，而第二主動桿3向左運動時，可實現(xiàn)手腕連桿13與手爪11的俯下動作。

本發(fā)明將可控驅(qū)動電機(jī)安裝在回轉(zhuǎn)平臺上, 簡化了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，降低機(jī)構(gòu)的重量、體積和成本，本發(fā)明的各連桿桿件做成輕桿，從而使得整個機(jī)構(gòu)運動慣量小，動力學(xué)性能好，易于控制。