[实用新型]可扩展的模块化机械臂

权利要求书

1.一种可扩展的模块化机械臂，其特征在于：包括旋转关节(4)、正交关节(2)及爪关节(1)，其中旋转关节(4)位于机械臂的底端，所述正交关节(2)为多个、依次相连，第一个所述正交关节(2)与旋转关节连接，最后一个所述正交关节(2)连接有所述爪关节(1)，所述机械臂整体通过移动副由安装在步进导轨(3)上的步进电机(7)带动运动；所述旋转关节(4)包括旋转关节外壳(8)、舵机A(17)及分别容置于该旋转关节外壳(8)内的旋转关节齿轮(9)、外齿圈(10)、齿轮套筒(12)、轴承A(13)、旋转关节连接件(14)、轴承内卡圈(15)、轴承外卡圈(16)，该舵机A(17)与所述移动副相连，输出端连接有所述旋转关节齿轮(9)，所述外齿圈(10)安装在旋转关节外壳(8)的内壁上、并与该旋转关节齿轮(9)啮合传动，所述旋转关节连接件(14)安装在舵机A(17)上，外部套设有所述轴承A(13)，该轴承A(13)的一侧与所述外齿圈(10)之间设有齿轮套筒(12)，另一侧设有套设在所述旋转关节连接件(14)上的轴承内卡圈(15)及安装在所述旋转关节外壳(8)内壁上的轴承外卡圈(16)，所述轴承A(13)的外圈通过齿轮套筒(12)及轴承外卡圈(16)限位，内圈通过所述轴承内卡圈(15)限位；所述旋转关节外壳(8)通过舵机A(17)驱动旋转，进而带动各所述正交关节(2)及爪关节(1)转动。

2.按权利要求1所述可扩展的模块化机械臂，其特征在于：所述外齿圈(10)、齿轮套筒(12)及轴承A(13)的外径相同，该齿轮套筒(12)的两侧分别与所述外齿圈(10)和轴承A(13)的外圈抵接。

3.按权利要求1所述可扩展的模块化机械臂，其特征在于：所述爪关节(1)位于机械臂的末端、作为机械臂的末端执行器，该爪关节(1)包括舵机D(23)、爪关节外壳(21)、爪关节传动机构、指部A(25)、指部B(27)及双向螺杆(29)，所述舵机D(23)与最后一个所述正交关节(2)相连，输出端通过所述爪关节传动机构与转动安装在爪关节外壳(21)上的双向螺杆(29)相连，驱动所述双向螺杆(29)旋转，所述指部A(25)及指部B(27)的一端为执行端，另一端分别与所述双向螺杆(29)两端的螺纹段螺纹连接，通过所述双向螺杆(29)的旋转带动指部A(25)及指部B(27)夹持或放松。

4.按权利要求3所述可扩展的模块化机械臂，其特征在于：所述双向螺杆(29)两端螺纹段的螺纹旋向相反，所述指部A(25)和指部B(27)分别通过逆时针螺母(26)和顺时针螺母(28)连接在双向螺杆(29)两端的螺纹段上。

5.按权利要求3所述可扩展的模块化机械臂，其特征在于：所述爪关节传动机构为齿轮传动机构，包括指关节大齿轮(32)及指关节小齿轮(34)，该指关节小齿轮(34)通过联轴器(33)与所述舵机D(23)的输出端相连，所述指关节大齿轮(32)安装在双向螺杆(29)上、随所述双向螺杆(29)旋转，并与所述指关节小齿轮(34)啮合传动；所述舵机D(23)通过齿轮传动机构带动双向螺杆(29)旋转从而实现指部A(25)与指部B(27)的开合。

6.按权利要求5所述可扩展的模块化机械臂，其特征在于：所述双向螺杆(29)两端各连接一个轴承B(24)，该轴承B(24)分别固定在两端的轴承支座(30)内，两端的所述轴承支座(30)固定在爪关节外壳(21)上；所述指关节小齿轮(34)的外部罩有齿轮壳(22)，该齿轮壳(22)安装在爪关节外壳(21)上，该爪关节外壳(21)通过支架(36)连接在所述舵机D(23)上。

7.按权利要求3所述可扩展的模块化机械臂，其特征在于：所述指部A(25)及指部B(27)另一端的两侧均设有滑块B(37)，该指部A(25)及指部B(27)另一端两侧的爪关节外壳(21)上均设有导轨(31)，所述指部A(25)及指部B(27)另一端两侧的滑块B(37)分别与两侧的所述导轨(31)滑动连接，实现所述指部A(25)及指部B(27)沿导轨(31)往复运动。