具有冗余自由度臂长可变的多功能集成机械臂

摘要

本发明提出了一种具有冗余自由度臂长可变的多功能集成机械臂，包括底座关节、一体化关节、俯仰关节、集成关节与旋转关节。底座关节支撑安装在其上的关节并可带动其上的关节做旋转运动；一体化关节将伸缩运动和俯仰运动集成在一个关节内，两个直驱电机共用一个驱动控制器，从关节的内部走线，减少了驱动控制器的数量，降低了关节的复杂程度；集成关节利用构成伸缩自由度的导轨作为旋转自由度的传动装置，将旋转运动和伸缩运动集成到一个关节；俯仰关节提供俯仰运动，动力输出轴采用双轴承支撑提高系统强度；旋转关节结构与底座关节相似，可输出旋转运动；本发明具有七自由度、结构紧凑、适应性强、易于实现和维护、运动灵活等特点。

主权项

一种具有冗余自由度臂长可变的多功能集成机械臂，所述机械臂包括底座关节、一体化关节、第一俯仰关节、集成关节、第二俯仰关节与旋转关节；底座关节支撑安装在其上的关节并可带动其上的关节做旋转运动；一体化关节将伸缩运动和俯仰运动集成在一个关节内，两个直驱电机共用一个驱动控制器，从关节的内部走线；集成关节利用构成伸缩自由度的导轨作为旋转自由度的传动装置，将旋转运动和伸缩运动集成到一个关节；第一俯仰关节与第二俯仰关节均提供俯仰运动，动力输出轴采用双轴承支撑；旋转关节输出旋转运动；各关节之间的电路外接端由电话线连接；所述各关节的连接装配关系为：将底座关节(1)装配好，并将底座关节(1)一端固定在地面上，将第一俯仰关节装配好并安装到底座关节(1)另一端，将一体化关节(2)装配好安装到第一俯仰关节上，将集成关节(3)装配好安装到一体化关节(2)，将第二俯仰关节装配好安装到集成关节(3)上，将旋转关节(5)装配好安装到第二俯仰关节上；其特征是：底座关节包括底座、底座驱动控制器、底座驱动控制接线、底座电路外接端、底座直驱电机接线、底座直驱电机、底座箱体、底座轴承与底座法兰，底座直驱电机安装在底座箱体上，底座箱体的上端安装有底座轴承，底座轴承的内圈固定有底座法兰，底座直驱电机的电机轴与底座法兰连接，在底座轴承的支撑下，底座法兰随着底座直驱电机的电机轴转动，底座直驱电机接线连接到安装在底座上的底座驱动控制器上，底座驱动控制器的信号由底座驱动控制接线连接到底座电路外接端，底座安装到底座箱体上，底座可与外界装置连接用以固定机械臂。