[实用新型]一种弹簧配重重心后置式曲柄滑杆机械臂

说明书

本实用新型公开了一种弹簧配重重心后置式曲柄滑杆机械臂，包括底座、安装于所述底座顶部的腰部、安装于所述腰部顶端的大臂和安装于所述大臂一端的小臂，所述大臂和所述腰部之间通过两个弹簧弹性连接。本设计结构模块化，由电机、电动缸等输出作为驱动力，做工快且易于精细操作，在关节处安装了推力轴承、深沟球轴承以及外置式轴承座有效防止了轴向与径向窜动，并减轻了摩擦损耗，而且弹簧配重式设计有效降低了电机功率消耗，因此该机器人手臂整体耗能更低，同时该弹性连接件能有效地把驱动力缓冲，让关节间受力均衡，实现高效精细抓取作业，本实用新型既简化了工作流程、提高工作效率。

技术领域

本实用新型涉及电动缸驱动机械臂关节领域，特别涉及一种弹簧配重重心后置式曲柄滑杆机械臂。

背景技术

机械臂是指高精度，多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性,已在工业装配,安全防爆等领域得到广泛应用,机械臂是一个复杂系统,存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务,需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿,机械臂在工业生产中发挥着重要的作用。

传统机械臂应用最多的驱动方式为电机加减速器的形式，而这种形式的机械臂臂展和自身的重量比很小，导致臂展加长后整体机械臂重量和体积增加，负载能力也增加，在一些轻载荷、长臂展的工况下很不匹配。

本新型为了解决上述问题，为了能在重载荷、长臂展等复杂工况环境下稳定、高效工作设计了一种弹簧配重重心后置式曲柄滑杆机械臂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种弹簧配重重心后置式曲柄滑杆机械臂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种弹簧配重重心后置式曲柄滑杆机械臂，包括底座、安装于所述底座顶部的腰部、安装于所述腰部顶端的大臂和安装于所述大臂一端的小臂，所述大臂和所述腰部之间通过两个弹簧弹性连接，所述底座的顶部滑动连接有连接件，所述底座和腰部之间通过连接件滑动连接，所述腰部的一侧安装有第一电动缸，所述第一电动缸和所述腰部之间通过轴承转动连接，所述轴承的外侧套设有轴套，所述轴套上安装有卡环，所述弹簧的两端分别固定连接于所述大臂和所述连接件，所述腰部的顶端和所述大臂之间通过第一深沟球轴承转动连接，所述腰部顶端的外侧安装有第一外置式轴承座，所述腰部顶端的内侧安装有两个推力轴承，所述大臂的内侧安装有两个第一卧式光轴支座。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述大臂底端的外侧设置第二外置式轴承座，所述大臂底端的内侧设置有第四深沟球轴承，所述第四深沟球轴承安装有第二电动缸，所述第二电动缸的伸缩端与所述小臂之间通过鱼眼轴承转动连接，所述小臂一端的内侧安装两个第二卧式光轴支座。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述大臂的顶端与所述小臂之间通过第三深沟球轴承转动连接，所述大臂顶端的外侧安装有两个第三外置式轴承座，所述小臂的内侧安装有两个第三卧式光轴支座，所述小臂的外侧安装有推力轴承。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一电动缸的伸缩端与所述大臂的底端之间通过第二深沟球轴承转动连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述腰部为闭合方管管材，所述腰部的两侧设置有侧板，两个所述侧板之间通过连接光轴固定连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述底座的一侧设置有坦克链，所述坦克链的一端与所述第一电动缸固定连接，所述坦克链的内部穿有电线，所述第一电动缸通过所述电线与外部电源电性连接。

作为本一种弹簧配重重心后置式曲柄滑杆机械臂的电机转动角度算法，电机转动角度和机器人关节的转动角度之间对应关系的算法如下：步骤1：将整体的机构运动集成在一个三角形中；

步骤2：通过余弦定理求得电动缸的长度和机械臂的关节角度之间的联系；