[发明专利]一种自适应便携式分拣机械臂

说明书

本发明公开了一种自适应便携式分拣机械臂，其包括：执行机构，包括主关节臂、副关节臂和吸持机械爪，主关节臂和副关节臂成水平中心对称分布，单侧主、副关节臂之间由螺栓相连接，两个吸持机械爪分别与两个副关节臂相连接；传动机构，包括滚珠丝杆、齿轮、带轮，单侧副关节臂使用同步带传动，主关节臂使用齿轮传动，其中，滚珠丝杆与主关节臂中心相配合，并设有升降机构；驱动机构，包括步进电机、舵机，步进电机驱动主关节臂和副关节臂，执行机构吸持机械爪由舵机驱动，本发明考虑支承和运行两个方面的需求，对机械臂进行优化设计，不仅拥有足够大的旋转角度，而且单侧臂抓取物体时稳定性好，同时机械臂的传动控制更加简单方便。

技术领域

本发明涉及一种机械臂，特别涉及一种自适应便携式分拣机械臂。

背景技术

伴随着科学技术的成长，人类在生活、生产中渐渐实现智能化和自动化。最近几年来，物流技术发展迅猛，各式各样的机器人以及分拣机械臂逐渐进入物流企业的生产中。我们的物流水平也因为分拣机械臂的加入变得更加有效率。分拣机械臂作为物流行业不可或缺的一部分，由于其灵活的运动性及高效的工作力，已经成为一个生活和生产中重要的工具。

目前大部分的分拣机械臂工作范围小、运动角度十分有限，并且不具备单臂抓取物体时良好的稳定性的优点，因此现有的分拣机械臂越来越无法满足现代化社会的需求。因此亟需一种可靠的、稳定性高的、便于携带的分拣机械臂。

本文针对生产中现有的分拣机械臂工作效率不高、工作范围小和运动能力有限等方面的不足，为了解决上述两方面的问题，将从机械臂架构、软件控制架构两大方面进行优化设计，进一步完善整个机体结构，以更好地增加机械臂的运动范围和提高工作效率。

发明内容

为了克服传统分拣机械臂的灵活性差、适应性差，工作范围小的缺点，本发明的目的在于提供设计合理，智能化控制，使用安全且便于携带的一种自适应便携式分拣机械臂。

为了解决上述难题，本发明采用的技术方案如下：

其包括：执行机构，包括主关节臂、副关节臂和吸持机械爪，所述主关节臂和副关节臂成水平中心对称分布，单侧主、副关节臂之间由螺栓相连接，所述两个吸持机械爪分别与所述两个副关节臂相连接，所述主关节臂上设有主臂支座，副关节臂上设有副臂支座；

传动机构，包括滚珠丝杆、齿轮、同步带轮，所述单侧副关节臂使用同步带传动，所述主关节臂使用齿轮传动，其中，所述滚珠丝杆安装在所述主关节臂的中心位置，并设有螺旋升降机构，所述主关节臂与所述滚珠丝杆通过平台支座、圆锥滚子轴承相连接；

驱动机构，包括步进电机、舵机，所述步进电机驱动所述主关节臂和副关节臂进行旋转运动，所述执行机构吸持机械爪由所述舵机来控制其对分拣物体的吸放动作。

进一步地，所述主关节臂包含了主臂上底板和主臂下底板，所述副关节臂包含了副臂上底板和副臂下底板，所述副关节臂安装在所述主关节臂的上下底板之间，所述主关节臂的主臂上底板和所述副关节臂的副臂上底板固定，所述主关节臂的主臂下底板和所述副关节臂的副臂下底板固定。

进一步地，所述主关节臂与所述两个副关节臂连接处各安装有一个同步带轮，所述同步带轮通过同步带与一号步进电机输出轴相连接，所述一号步进电机安装在所述主关节臂的上底板，输出轴端向下。

进一步地，所述主关节臂和所述滚珠丝杆之间安装一平台支座，所述平台支座外部安装一圆锥滚子轴承，所述主关节臂与平台支座之间安装有圆锥滚子轴承，所述平台支座的中心孔安装有直线轴承，所述滚珠丝杆通过中心孔与平台支座连接，在平台支座中心孔一侧开有圆形孔，圆孔内插入有一根平滑导轨。

进一步地，所述主关节臂的主臂下底板的下方安装有大齿轮，所述大齿轮安装在所述平台支座外的圆锥滚子轴承上，大齿轮下方安装有电机支座，所述电机支座上安装有二号步进电机，所述二号步进电机输出轴向上安装有小齿轮，与所述大齿轮形成传动机构。