[发明专利]一种模块化机械臂的关节结构

说明书

本发明提供了一种模块化机械臂的关节结构，其支撑骨架上部端面形成为拱形的连接区，下部端面形成为矩形的固定区，中部设置有驱动器，位于所述支撑骨架连动侧的驱动器输出轴上设有驱动轮，与所述驱动轮相对的支撑骨架另一侧形成为驱动侧，靠近所述连接区的支撑骨架上部设置有减速器，与驱动轮同侧的减速器输入轴上设置有连动轮，位于所述驱动侧的减速器上设置有减速器输出轴，减速器靠近减速器输出轴的一侧设有安装盘，所述驱动轮和连动轮通过闭合的皮带传动连接；支撑骨架下部设置有关节集成控制器，所述关节集成控制器与驱动器连接；靠近支撑骨架一侧边缘的固定区上设有连接器，以解决现有机械臂转动不精准，维护不方便，控制繁琐复杂的缺陷。

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，特别是涉及一种模块化机械臂的关节结构。

背景技术

机械臂的出现帮助现代化的生产工艺过程有了更多种的操作方式，在一些特别领域中，如电子领域，机械臂可以对电子组件实现更为精准的安装，在一些生化技术领域中，特定的检测场所不宜有人员在场的环境中，机械臂可以帮助人们实现对现场的实时监控，但是现有技术中的机械臂存在着许多不便之处。如

中国专利(公开号“CN107803830A”)，公开了一种七自由度力反馈液压驱动机械臂，包括液压控制组件和连杆组件，连杆组件包括六个依次通过旋转关节连接的第一连杆组件、第二连杆组件、第三连杆组件、第四连杆组件、第五连杆组件和第六连杆组件，每个旋转关节均与一个液压油缸连接，每个旋转关节上均安装有编码器；第五连杆组件的前端装有力传感器，第六连杆组件的前端设置有双手指抓手，抓手的手指通过连杆机构与一夹手油缸连接；各个液压油缸的油路均与液压控制组件连接。尽管上述机械臂的适用范围很广，但是由于依靠液压驱动的关系，也使得该机械臂结构复杂，重量极大，成本较高，并且拆装不简便，一旦某一个部件损坏，必须对全部结构拆分进行维修。又如

中国专利(公开号：CN107053156A)，公开了一种七自由度仿生体感机械臂，包括第一至第七舵机，所述第一至第七舵机通过连接件依次连接，并且相邻两个舵机的旋转轴线相互垂直；机械爪，其与所述第七舵机连接，通过第七舵机旋转驱动机械爪张开或夹紧；惯性系体感系统，其设置在人体手臂上，以检测人体手臂的运动；控制器，其与所述惯性系体感系统连接，获取人体手臂的运动，输出七路控制信号，控制七个舵机协调运动以实现模拟人体手臂运动。尽管该申请公布的技术方案结构操作精度高，灵活性强，但是该技术方案也有着一些缺陷，比如该技术方案为了实现高自由度，因此，由多个舵机相互垂直连接，但是这种连接一旦出现问题，那么在进行维修的时候必须整体上进行拆卸，极为不便。

同时上述两个专利公开技术方案的机械臂，均是由一个控制系统分别对各个机械臂的关节(舵机)进行控制，进而达到移动的目的，而机械臂的关节(舵机)之间只有机械连接关系，这种情况下，一方面会出现反应迟钝的现象，另一方面，在机械臂移动的状态下，计算出的方案也较少，在复杂环境下，或者有障碍物的情况下，难以计算出更为合适的机械臂转动方案。

发明内容

本发明是鉴于上述问题作出的，通过提供一种机械臂的关节结构，以提高机械臂的后期维护效果，以及机械臂的转动效率和适应性。并且每一个关节上都有独立的控制器，用以分别提升每个关节的精确转动的角度或复原速度，以及在遇到有障碍物等复杂的环境下，能做出多种适应的转动方案。在运行时多个关节可同时动作，快速的完成既定的动作要求。具体的，包括支撑骨架，所述支撑骨架纵向放置，所述支撑骨架的上部端面形成为拱形的连接区，所述支撑骨架的下部端面形成为矩形的固定区，所述支撑骨架的左右两侧端面分别设置关节外壳，所述关节外壳半封闭的覆盖在支撑骨架上，所述关节外壳包括左侧外壳和右侧外壳，所述左侧外壳与支撑骨架之间的左壳腔形成为支撑骨架的驱动侧，所述右侧外壳与支撑骨架之间的右壳腔形成为支撑骨架的连动侧；