[发明专利]一种机械臂的肘关节及其动作方法

说明书

本发明公开了一种机械臂的肘关节，包括：大臂，用于实现肘关节动作的支撑臂；所述的大臂内部设置有安装座；小臂，与大臂连接实现肘关节动作的执行部件；驱动组件，设置在安装座内部用于实现肘关节动作的驱动部件；传动组件，设置在安装座内部将驱动组件的驱动力传递给小臂的传递部件；所述的传动组件包括依次传动连接的直角型行星减速器、带传动和链条传动；所述的链条传动与小臂连接并带动小臂动作实现肘关节的驱动。该机械臂的肘关节，通过带传动和链条传动的组合式传动，结构更加紧凑，布局更加合理，实现了肘关节的自由摆动，而且制造方便，成本低。该动作方法，操作方便，传递精确，控制更加简便，整个肘关节更加紧凑，摆动更加灵活。

技术领域

本发明涉及机械技术领域，更具体的说涉及一种机械臂的肘关节及其动作方法。

背景技术

机械臂使用的领域越来越广泛，由于现有的机械臂在设置上结构复杂，不紧凑，而且成本高，从而使得机械臂在使用过程受到很大的局限，制约了机械臂的发展，因此，急需要设计一种结构紧凑，设置简单，低成本，并且使得其在肘关节处能够更加灵活的机械臂的肘关节。

中国专利文献（公告日：2011年9月28日，公告号：CN 101913144B）公开了一种机器人技术领域的移动机械臂，包括：移动平台以及设置于移动平台上的机械臂和二维转动云台，所述的机械臂包括：腰关节、肩关节、大臂、肘关节、小臂、腕关节和手爪，其中：腰关节连接肩关节，大臂的两端分别与肩关节和肘关节相连接，小臂的两端分别与肘关节和腕关节相连接，手爪与腕关节的末端相连。本发明作业空间广泛。由于机械手固定在移动平台上，因此可以进行移动作业，空间上不受限制；具有类似人眼的2自由度视觉功能，可以适用于远程操作和控制，同时，也可以进行图像信息采样；该机构可实现六轴联动，且整个系统有更高的刚度、姿态调整度和可靠性。

上述技术方案公开了一种移动机械臂，其中也包含有肘关节，但是该肘关节采用的是传统的设计方式。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的机械臂设置复杂，不紧凑，成本高等问题，而提供一种结构设计巧妙，布局紧凑，制造安装简单，成本低，更加灵活的机械臂的肘关节及其动作方法。

本发明实现其第一个技术目的所采用的技术方案是：一种机械臂的肘关节，包括：

大臂，用于实现肘关节动作的支撑臂； 所述的大臂内部设置有安装座；

小臂，与大臂连接实现肘关节动作的执行部件；

驱动组件，设置在安装座内部用于实现肘关节动作的驱动部件；

传动组件，设置在安装座内部将驱动组件的驱动力传递给小臂的传递部件；所述的传动组件包括依次传动连接的直角型行星减速器、带传动和链条传动；所述的链条传动与小臂连接并带动小臂动作实现肘关节的驱动。

该机械臂的肘关节，通过对大臂、小臂之间的传动组件进行全新的设计，将传动组件设置为带传动和链条传动的组合式传动，使得整个设计结构更加紧凑，布局更加合理，大臂内部设置安装座用于安装肘关节所需要的驱动装置和传动组件，使整个结构集合在大臂内部，保证在肘关节动作时不会影响其灵活度。实现了肘关节的自由摆动，而且制造方便，成本低。

作为优选，所述的驱动组件为带编码器和抱闸的电机。这样的电机信号传递更加精确，控制更加方便，操作更加安全。

作为优选，所述的直角型行星减速器与驱动组件连接，所述的直角型行星减速器上设置有输出轴，所述的带传动与输出轴连接。

作为优选，所述的带传动包括一级同步带传动和二级同步带传动，所述的一级同步带传动与二级同步带传动之间通过传动轴传动连接，并且一级同步带传动轴与二级同步带传动上分别设有带张紧轮。