一種模擬機(jī)械手臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專利涉及動作模機(jī)器人等領(lǐng)域，尤其是涉及一種模擬機(jī)械手臂。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國科技水平的迅猛發(fā)展，機(jī)器人行業(yè)得到了快速進(jìn)步，各式各樣的機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生，同時(shí)對物料搬運(yùn)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制造的要求也越來越高。機(jī)器人可代替人實(shí)現(xiàn)多種多樣的工作?，F(xiàn)在機(jī)器人大多能可以按照預(yù)先進(jìn)行的編程并自動執(zhí)行編程所規(guī)定的動作任務(wù)。在諸多領(lǐng)域機(jī)器人可以完成人不能完成的工作而且已經(jīng)比用人工搬運(yùn)、裝卸更加經(jīng)濟(jì)。
[0003]現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的機(jī)器人手臂，存在諸多缺點(diǎn)，比如完成各種動作都需要依靠事先編寫程序，如果遇到突變環(huán)境很難及時(shí)做出調(diào)整，會使操作時(shí)出現(xiàn)不靈活，不能快速適應(yīng)各種環(huán)境。且大量的編程數(shù)據(jù)，對編程人員的技術(shù)水平要求較高，導(dǎo)致成本普遍很高。綜上所述，現(xiàn)在的機(jī)械手臂仍有許多需要改進(jìn)的地方，依次來應(yīng)對用戶和企業(yè)各種需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的是技術(shù)問題是在環(huán)境惡劣多變的場景下，工作人員可依靠擺動手臂來控制模擬機(jī)械手臂動作，解決了以往機(jī)械手臂的編程復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理慢等問題。為在編程控制機(jī)械手臂無法快速靈活運(yùn)用時(shí)，提供一種簡單的操作方式。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種模擬機(jī)械手臂:包括抓取部分、小臂、大臂、肩部、基座、動作模擬采樣控制裝置。所述抓取部位與小臂前端利用第一伺服電機(jī)和諧波減速器連接驅(qū)動，所述小臂末端與大臂前端利用第二伺服電機(jī)和諧波減速器連接驅(qū)動，大臂末端與肩部利用第三伺服電機(jī)和諧波減速器連接驅(qū)動，肩部與基座利用第四伺服電機(jī)和諧波減速器相連驅(qū)動;動作模擬采樣控制裝置包括手部抓取結(jié)構(gòu)，腕部采樣控制結(jié)構(gòu)，小臂模擬結(jié)構(gòu)，肘部采樣控制結(jié)構(gòu)，大臂模擬結(jié)構(gòu)，肩部采樣控制結(jié)構(gòu)，基座控制結(jié)構(gòu)，基于單片機(jī)控制的動作信號編碼裝置。
[0006]其中，所述動作模擬采樣控制裝置按結(jié)構(gòu)特征通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂各結(jié)構(gòu)相連接，即所述手部抓取結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂的抓取部分相連；所述小臂模擬結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂的小臂相連;所述腕部采樣控制結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂的抓取部位和小臂前端的關(guān)聯(lián)處相連;所述肘部采樣控制結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂的小臂末端與大臂前端關(guān)聯(lián)處相連;所述大臂模擬結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂的大臂相連;所述肩部采樣控制結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂的大臂末端與肩部關(guān)聯(lián)處相連;所述基座模擬結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與機(jī)械手臂的基座相連。
[0007]其中，手臂殼體和基座殼體內(nèi)設(shè)若干線路，動作模擬控制裝置各關(guān)節(jié)均通過電路與機(jī)械手臂各關(guān)節(jié)相對應(yīng)連接。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:通過基座、肩部、大臂、小臂、抓取部位，與動作模擬采樣控制裝置配合，即使在沒有編程控制下，依然能實(shí)現(xiàn)五個(gè)自由度的空間位置移動，通過擺動手臂來控制機(jī)械手臂的動作變化。通過拇指與食指的閉合，來實(shí)現(xiàn)模擬機(jī)械手臂手部抓取部位的閉合。還可以通過手部抓取不同的物件，完成不同的工作任務(wù)，如焊接，搬運(yùn)，裝配等工作。
【附圖說明】
[0009]圖1為動作模擬機(jī)械手臂的立體圖。
[0010]圖2為機(jī)械手臂的動作模擬采樣機(jī)構(gòu)圖。
[0011 ]其中，1.基座;2.肩部;3.大臂;4.小臂;5.抓取部位;6.動作模擬采樣控制裝置;其中，6.動作模擬采樣控制裝置包括:66.抓取控制結(jié)構(gòu);65.腕部采樣控制結(jié)構(gòu);64.小臂模擬結(jié)構(gòu);63.肘部采樣控制結(jié)構(gòu);62.大臂模擬結(jié)構(gòu);61.肩部采樣控制結(jié)構(gòu);67.信號編碼裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了更好的理解此設(shè)計(jì)，下面將結(jié)合實(shí)施例與附圖對本實(shí)用新型設(shè)計(jì)做詳細(xì)的說明。
[0013]如圖1至圖2所示，一種動作模擬機(jī)械手臂，包括基座1、肩部2、大臂3、小臂4、抓取部位5、動作模擬采樣控制裝置6。所述基座I安裝于法蘭之上，所述肩部2與基座I相連可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述大臂3與肩部2相連可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述小臂4與大臂3相連可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所述抓取部位5與小臂4相連可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，手部抓取部位5可通過氣壓缸收縮來實(shí)現(xiàn)手部閉合。
[0014]如圖2所示，動作模擬采樣控制裝置包括手部抓取控制結(jié)構(gòu)66，腕部采樣控制結(jié)構(gòu)65，小臂模擬結(jié)構(gòu)64，肘部米樣控制結(jié)構(gòu)63，大臂模擬結(jié)構(gòu)62，肩部米樣控制結(jié)構(gòu)61，基座模擬結(jié)構(gòu)。所述手部抓取控制結(jié)構(gòu)66，所述腕部采樣控制結(jié)構(gòu)65，所述肘部采樣控制結(jié)構(gòu)63，肩部采樣控制結(jié)構(gòu)61，都安裝有位置采樣裝置，并將所采集的信號傳送給控制電路系統(tǒng)的動作信號編碼裝置67進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)碼。
[0015]本實(shí)施例中，所述動作模擬采樣控制裝置6可按結(jié)構(gòu)特征固定在人體胳膊上，即手部抓取機(jī)構(gòu)66固定在人體手的拇指與食指上，通過信號編碼裝置67與模擬機(jī)械手臂的抓取部位5相連。所述小臂模擬機(jī)構(gòu)64固定在人體手臂的小臂位置。所述腕部采樣控制結(jié)構(gòu)65固定在人體的手腕部位，通過信號編碼裝置67與模擬機(jī)械手臂的抓取部位5與小臂4前端的連接處相連。所述肘部采樣控制結(jié)構(gòu)63固定在人體肘關(guān)節(jié)位置，并通過信號編碼裝置67與模擬機(jī)械手臂的小臂4末端與大臂3前端連接處相連。所述大臂模擬結(jié)構(gòu)62固定在人體手臂的大臂位置。所述肩部采樣控制結(jié)構(gòu)61固定在人體肩關(guān)節(jié)位置，通過信號編碼裝置67與模擬機(jī)械手臂的大臂3末端與肩部2連接處相連。所基座可固定在人體肩部。
[0016]本實(shí)施例中，所述機(jī)械手臂部分，各關(guān)節(jié)均由伺服電機(jī)與諧波減速器通過齒輪軸承配合驅(qū)動。抓取結(jié)構(gòu)，通過氣壓傳動控制提供動力。為了使動作運(yùn)行流暢，各關(guān)節(jié)要合理布局，結(jié)構(gòu)緊湊，以便有更好的操作體驗(yàn)。且各機(jī)械手臂各手臂內(nèi)部均有導(dǎo)線道通，并與動作信號編碼裝置67相連。
[0017]本實(shí)施例為本實(shí)用新型布置較為合理實(shí)際方案，可通過基座安置于多種環(huán)境下，位置自由。通過簡單的手臂擺動即可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂運(yùn)動，通過食指與拇指的閉合即可驅(qū)動抓取部位的閉合。本實(shí)用新型還可實(shí)現(xiàn)其他地方的應(yīng)用，如焊接，搬運(yùn)，裝配等，具有較高的易用性D
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬機(jī)械手臂，其特征在于:包括抓取部分、小臂、大臂、肩部、基座、動作模擬采樣控制裝置。所述抓取部位與小臂前端由第一伺服電機(jī)和諧波減速器連接驅(qū)動，所述小臂末端與大臂由第二伺服電機(jī)和諧波減速器連接驅(qū)動，大臂末端與肩部由第三伺服電機(jī)和諧波減速器驅(qū)動，肩部與基座相連利用第四伺服電機(jī)與諧波減速器驅(qū)動;所述動作模擬采樣控制裝置包括手部抓取結(jié)構(gòu)，腕部采樣控制結(jié)構(gòu)，小臂模擬結(jié)構(gòu)，肘部采樣控制結(jié)構(gòu)，大臂模擬結(jié)構(gòu)，肩部采樣控制結(jié)構(gòu)，基座模擬結(jié)構(gòu)，基于單片機(jī)控制的動作信號編碼裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種模擬機(jī)械手臂，其特征在于:所述動作模擬采樣控制裝置按結(jié)構(gòu)特征通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂各結(jié)構(gòu)相連接，即所述手部抓取結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂的抓取部分相連;所述小臂模擬結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂的小臂相連;所述腕部采樣控制結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂的抓取部位和小臂前端的關(guān)聯(lián)處相連;所述肘部采樣控制結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂的小臂末端與大臂前端關(guān)聯(lián)處相連;所述大臂模擬結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂的大臂相連;所述肩部采樣控制結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與模擬機(jī)械手臂的大臂末端與肩部關(guān)聯(lián)處相連;所述基座模擬結(jié)構(gòu)通過信號編碼裝置與機(jī)械手臂的基座相連。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種模擬機(jī)械手臂，包括抓取部位、小臂、大臂、肩部、基座、動作模擬采樣控制裝置。所述抓取部位與小臂前端通過第一伺服電機(jī)和諧波減速器連接驅(qū)動，所述小臂末端與大臂前端利用第二伺服電機(jī)和諧波減速器連接驅(qū)動，大臂末端與肩部利用第三伺服電機(jī)和諧波減速器連接驅(qū)動，肩部與基座連接依靠第四伺服電機(jī)與減速器驅(qū)動。人可將動作模擬采樣控制裝置按結(jié)構(gòu)特征固定在人體胳膊上，通過擺動手臂，令動作模擬采樣控制裝置采集到手臂的動作信號，并解碼傳遞給機(jī)械手臂，完成所需要的工作指令。本實(shí)用新型即使在環(huán)境復(fù)雜多變的場地中也可進(jìn)行作業(yè)，無需進(jìn)行復(fù)雜的程序編程，使對機(jī)械手臂的控制更加靈活，操作更加簡單。
【IPC分類】B25J15/08, B25J9/08
【公開號】CN205272024
【申請?zhí)枴緾N201521118844
【發(fā)明人】韓以倫, 李明波, 邱鵬程, 侯磊, 魯其興, 李志恒, 梁彥高
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月30日