[发明专利]一种分层驱动的套管型全柔性机械手臂

说明书

本发明公开了一种分层驱动的套管型全柔性机械手臂，属于工业机器人领域。该装置由柔性臂、机架、滑轨组成。柔性臂和滑轨都固定在机架上，柔性臂为可伸缩结构，柔性臂的姿态由滑轨进行控制。滑轨3共设有两组，两组滑轨对称安置于机架上。分层驱动可以使柔性臂的姿态可控，达到避障的目的。伸缩功能可以使该柔性臂在不用时更节省空间，环形中空的设计也可以用来输送物料及放置用于控制顶部操作手的电线、气管等。该柔性臂结构功能完善，结构简单合理，实用性较强。

技术领域

本发明涉及一种S型全柔性机械手臂，尤其是可伸缩、中空的全柔性机械手臂结构。属于工业机器人领域。

背景技术

机械臂在国内外的焊接装备、装配制造装备中都已经被广泛应用。目前大部分机械臂的结构都表现为刚性连杆结合转轴处的电机进行驱动，这种结构的刚性和稳定性较强，但是运动过程中所需空间较大，灵活度较低。柔性机械臂相比于传统的刚性关节型机械臂，人机交互性更强，灵活度更高，可以应用于医疗康复、农业采摘等多种工作场合。

发明内容

本发明的目的在于提出一种分层驱动的套管型全柔性机械手臂。分层驱动可以使柔性臂的姿态可控，达到避障的目的。伸缩功能可以使该柔性臂在不用时更节省空间，环形中空的设计也可以用来输送物料及放置用于控制顶部操作手的电线、气管等。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种分层驱动的套管型全柔性机械手臂，该装置由柔性臂1、机架2、滑轨3组成。柔性臂1和滑轨3都固定在机架2上，柔性臂1为可伸缩结构，柔性臂1的姿态由滑轨3进行控制。滑轨3共四根，四根滑轨3对称安置于机架2上。

柔性臂1由末端节片1-1、U型卡1-2、玻纤1-3、中部节片1-4和橡胶套管1-5组成。每根玻纤1-3的末端由末端节片1-1两端的两个U型卡1-2锁紧在末端节片1-1上，中部节片1-4固定于橡胶套管1-5的末端，四根玻纤1-3分别从四根橡胶套管1-5中穿过。

机架2由铝型材2-1、角铁2-2、滚筒2-3、滚筒座2-4和螺栓2-5组成。铝型材2-1与角铁2-2通过螺栓2-5固定。滚筒2-3通过滚筒座2-4固定在由铝型材2-1组成的机架2上。滚筒2-3与橡胶套管1-5相接触，使柔性臂1的底部保持竖直。

滑轨3由滑块3-1、盖板3-2、螺栓3-3、丝杠3-4、联轴器3-5、电机3-6、基座3-7、光杠3-8、切换锁紧块3-9、切换板3-10、电磁铁3-11、复位弹簧3-12和导轨3-13组成。盖板3-2通过四周的四个螺栓3-3安装于滑块3-1之上，玻纤1-3被夹紧在盖板3-2和滑块3-1之间。滑块3-1通过丝杠3-4的转动实现沿丝杠3-4轴向方向移动，对称放置的光杠3-8从滑块3-1两旁的通孔中穿过。电机3-6通过联轴器3-5与丝杠3-4相连接，电机3-6驱动丝杠3-4转动。橡胶套管1-5的末端粘接在切换锁紧块3-9一侧的通孔处，橡胶套管1-5与切换锁紧块3-9同步运动。导轨3-13从切换锁紧块3-9另一侧的通孔穿过，丝杠3-4从切换锁紧块3-9中间的方孔穿过。电磁铁3-11的本体固定在切换锁紧块3-9上，电磁铁3-11活动杆连接切换板3-10，复位弹簧3-12在电磁铁3-11与切换板3-10之间受压。

与现有技术相比较，该柔性臂结构功能完善，结构简单合理，实用性较强。

附图说明

图1是本发明整体结构图；

图2是本发明橡胶管伸出的第一阶段变形图；

图3是本发明柔性臂结构图；

图4是本发明机架结构图；

图5是本发明滑轨结构图；

图6是本发明滑轨上的切换锁紧块结构图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：