[发明专利]一种多关节机械臂机构

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种多关节机械臂。

背景技术

在工程实践中，机械长臂、超长机械臂的设计一直是工程设计中的一个难点，这类机械臂不仅需要在长度上能够满足作业需求，同时还需要考虑机械臂的安装、运输及其存放场地要求。当前，机械长臂的设计多采用多节伸缩式机械臂，并通过多节可伸缩油缸实现机械臂的伸缩，例如高空作业吊机。另外在许多特殊作业环境下，受到空间、位置等限制条件，要完成特定任务，机械臂还需要具有任意折叠变形的能力，能够根据实际情况进行变形。申请号为200810040451.2，名称为“机械臂的大角度回转式关节机构”等公开文件中虽然有关于机械臂的公开报道，但是并不能满足上述要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅满足超长机械臂的需求，同时具有任意边形能力的多关节机械臂机构。

本发明的目的是这样实现的：

包括一个起始关节和至少两个活动关节，第一活动关节上有两个连杆轴销孔、两个臂轴销孔和一个油缸根部轴销孔，第二活动关节上有两个臂轴销孔、一个连杆和油缸根部轴销孔；起始关节上连接起始臂的一端、起始油缸底部和起始连杆的一端，起始臂的另一端连接在第一活动关节的一个臂轴销孔上，起始油缸的伸出杆与起始臂上的耳朵相连，起始连杆的另一端连接在第一活动关节的一个连杆轴销孔上；第一活动关节上的另一个连杆轴销孔处连接第一活动连杆的一端，第一活动关节上的另一臂轴销孔处连接第一活动臂的一端，第一活动关节上的油缸根部轴销孔出连接第一活动关节油缸根部；第一活动连杆的另一端连接于第二活动关节的连杆和油缸根部轴销孔处，第一活动臂的另一端连接于第二活动关节上有臂轴销孔处，第一活动关节油缸伸出杆与第一活动臂上的耳朵相连；第二活动关节上的另一个臂轴销孔处连接第二活动臂的一端，第二活动关节上的连杆和油缸根部轴销孔处连接第二活动连杆的一端和第二活动关节油缸根部；第二活动臂的另一端、第二活动连杆的另一端以及第二活动关节油缸伸出杆一下一级。

在每个活动关节的臂轴销孔出的轴销上安装有同步齿轮，两同步齿轮相互啮合。

本发明是为了解决多关节机械臂的设计机理，同时解决多关节机械臂的结构设计为题，主要包括机械臂关节设计、机械臂折叠/伸展机构设计及其子臂的折叠/伸展同步性问题，使该结构不仅满足超长机械臂的需求，同时具有任意边形能力，满足机械臂的运输、存放等实际需求，使本发明提出的多关节机械臂能够广泛应用于高空作业吊机、超长作业装置及其吊艇架等臂架的设计。

本发明的多关节机械臂的整体结构为具有四节四节臂的机械臂结构，其活动关节还可以根据需要继续添加机械臂。该臂具有任意折叠变形功能，能满足多种作业需求。两子臂间通过特定关节相连，且相邻两关节结构不完全相同。关节与关节之间除了臂之外，还有连杆连接，连杆与子臂及其关节之间构成平行四边形。另外，关节与臂之间采用油缸连接。驱动某节油缸伸出到位，则该节子臂可以伸直，反之则驱动该节子臂折叠。另外，各关节上还安装了两同步齿轮，各齿轮分别与相邻两臂相连，且两齿轮的齿相互啮合，可确保关节相邻臂的同步动作。如果不需要，关节上可以不安装这两同步齿轮。

采用本发明提出的多关节机械臂机构，可以根据需要，对机械臂进行任意变形，满足不同作业任务的需要；如果需要关节的同步性，也可以通过同步齿轮实现子臂的同步驱动。该机构既能实现臂的超长需要，同时方便折叠，使运输、存储空间大大缩小。另外该机构可以摆脱基于多节伸缩油缸的长度限制，关节及折臂可以根据需要增减，便于长臂、超长臂的灵活设计。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3本发明的折叠示意图；

图4是第一活动关节的结构示意图；

图5是第二活动关节的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：