[实用新型]一种机械臂配重平衡结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人的机械臂技术领域，尤其涉及一种机械臂配重平衡结构。

背景技术

机械臂或机械手，是指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

而随着近代动漫行业的发展，出现了模仿动漫人物而研发的各种机器人，用于娱乐行业。这些机械人的机械臂通常是至少包括大臂和小臂的多节式机械臂，且各节均设置有动作功能，能够实现简单的抓取或挥手等动作，以提高模仿逼真程度。而一般工业用机械臂装置，由于需要应用于工业生产，其动作执行要求精度高，结构复杂，并不适用于娱乐用机器人的机械臂设计。

同时，在一般的机器人多节式手臂中，由于大臂前端会横向连接小臂，为了保证小臂动作控制过程的稳定性，会考虑设置配重进行平衡，但一般的配重结构，均只能实现一个方向上的平衡，无法更好地满足小臂在立体空间方向上摆动控制的需求，平衡效果极为有效。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于：怎样提供一种结构简单，平衡效果好，能够满足二维平衡控制的机械臂配重平衡结构，使其用于多节式机械臂后，能够更好地控制小臂在立体空间方向上的摆动。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案。

一种机械臂配重平衡结构，其特征在于，包括一个固定设置的第一电机座，第一电机座上固定安装第一电机，第一电机输出轴和大臂后端固定连接；还包括一个用于安装第二电机的第二电机座，第二电机座固定在大臂后端上第一电机座的一侧，且第二电机座位于大臂前端的小臂设置方向的反向侧，还包括一个垂直固定于第二电机输出轴的配重杆，配重杆外端延伸方向和小臂前端延伸方向相反，配重杆外端固定设置有配重块。

这样，该配置平衡结构中，设置的配重块，在实现小臂两个垂直方向摆动的传动输出时，配重块能够跟随该动作输出而产生对应反方向上的随动，使得小臂前端做两个方向上的摆动时都能够更好地保持平衡，这样就更好地降低了小臂摆动控制的能耗，减小了两个控制电机的载荷，使其始终能够保持稳定小载荷的输出，达到节能的效果，且使得机械臂可控性和灵活性得到了极大的提高。

作为优化，所述第一电机座，包括一个第一电机安装底板，第一电机安装底板一侧垂直固定设置有一个第一电机安装板，第一电机安装板两侧各间隔设置有一个垂直固定于第一电机安装底板的支耳连接侧板，第一电机输出端垂直安装固定在第一电机安装板上，且输出轴可转动地穿出第一电机安装板，大臂侧面还垂直固定设置有两个支耳板，两个支耳板分别和两个支耳连接侧板贴合，两个支耳板上还垂直固定设置有支耳转轴并靠轴承可转动地安装在两个支耳连接侧板上，第一电机输出端正对的支耳板上的支耳转轴穿出所在的支耳连接侧板并靠联轴器和第一电机输出轴固定连接。

这样，实施时，第一电机安装底板固定在机身上，作为整个机械臂传动的基础，第一电机座的结构可以使得第一电机安装结构简单可靠，特别是两个支耳板和支耳连接侧板结构的设置，极大地保证了第一电机带动大臂整体旋转的稳定性和可靠性且方便实现安装连接。

作为优化，所述第二电机座，包括一个第二电机安装主板，第二电机安装主板竖向垂直固定在大臂上小臂设置方向的反向侧，第二电机安装主板侧面垂直固定设置有顺序间隔排布的第二电机安装侧板、配重安装侧板和动力输出元件安装侧板，第二电机安装侧板外侧固定安装第二电机，第二电机输出轴贯穿并可转动地设置在第二电机安装侧板、配重安装侧板和动力输出元件安装侧板上（具体实施时第二电机输出轴由和第二电机相连的轴心元件和固定在轴心元件外的套筒构成，以更好地方便完成装配固定以及扭矩传递），配重杆设置于第二电机安装侧板和配重安装侧板之间，第二电机输出轴位于动力输出元件安装侧板外侧的部分上安装有用于和小臂转轴传动连接的动力输出元件。