[发明专利]机械臂保护方法及机械臂

说明书

本发明提供了一种机械臂保护方法以及依据该方法设计的机械臂，其是在机械臂驱动部件或/和电器元件外围，覆盖可根据所述机械臂工作环境、应用场所变换材料的中间层结构，所述中间层结构相对所述驱动部件或/和电器元件的外围结构对应配合设置，在所述中间层结构的外围，还设有外壳，为机械臂内部器件提供全面保护。本发明可以针对不同应用场景以及被保护的驱动部件或/和电器元件，灵活搭配中间层和外壳的材料和结构，在为机械臂内部器件提供全面保护的同时进行重量优化，且不会对机械臂运动姿态产生任何干扰，实现难度低，适用性高，不仅提高了机械臂的整体性能，还可以解决狭小空间走线不规范及难以排布的问题。

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，特别涉及一种用于特种环境作业下的机械臂保护方法及采用该方法设计的机械臂。

背景技术

工业机械臂应用成熟广泛，其针对工业环境作业的结构设计也基本定型，改动较少。目前随着非工业环境，称之为特种环境，例如电厂环境、核电站环境、高压线维护作业等，这些特种场景环境恶劣，存在例如高电磁辐射、高静电干扰或高核辐射等问题，传统机械臂的内部构型和设计方法难以应对这些高危因素，主要考虑成本、结构复杂度、和散热等问题，通常都是在电机等传动机构及电器元件外侧直接覆盖厚重的金属外壳作为单一保护。然而，这些机械臂防护外壳功能过于单一，难以应对特种环境下的高危因素，不能很好的对机械臂起到防护效果，进而使得整个机械臂关节在进行工作的过程中会受到很多因素的制约，导致工作效率下降，而且可能引起有效负载能力较小、机械臂运动对本体姿态的干扰过大等缺陷，不能有效保证机械臂在进行工作的过程中处于稳定的状态。

另外，对于多自由度机械臂，末端3自由度关节的设计难度较大，主要原因是末端3自由度关节结构紧凑、可利用空间受限，同时要考虑内部走线余量。

因此，有必要解决上述现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种机械臂保护方法，可以针对机械臂不同的应用场景，为机械臂驱动部件或/和电器元件提供全面保护。

本发明提供的机械臂保护方法，在机械臂驱动部件或/和电器元件外围，覆盖可根据所述机械臂的工作环境、应用场所变换材料的中间层结构，并使该中间层结构相对所述驱动部件或/和电器元件的外围结构对应配合设置，再将外壳设置在所述中间层结构上，为机械臂驱动部件或/和电器元件提供全面保护。

上述方法中，可使所述中间层结构以整体结构形式包覆固定在所述驱动部件或/和电器元件上，或者，使所述中间层结构通过多段或/和多区域组合方式包覆固定在所述驱动部件或/和电器元件上。

上述方法中，所述外壳采用整体结构、或者采用多段或/和多区域组合方式包覆固定在所述中间层结构外围。

上述方法中，所述中间层结构的材料根据保护对象采用相同或不同的材料。

上述方法中，可在所述外壳与所述中间层结构之间，或者/和，在驱动部件或/和电器元件与所述中间层结构之间，设置走线空间，供驱动部件或/和电器元件的内部线路穿越、排布。

本发明还提供了根据上述方法设计的机械臂，包括驱动部件或/和电器元件，所述驱动部件或/和电器元件外围覆盖有可变换材料的中间层构件，所述中间层构件相对所述驱动部件或/和电器元件的外围结构对应配合设置，所述中间层构件外围设有外壳。

上述机械臂具体的结构设计中，所述中间层构件固定在驱动部件或/和电器元件上，所述中间层构件为包覆固定在所述驱动部件或/和电器元件外围的整体构件，或者，所述中间层构件是由多段或/和多区域组合件包覆固定在所述驱动部件或/和电器元件上。

上述机械臂具体的结构设计中，所述外壳为设于所述中间层构件外围的整体构件，或者是由多段或/和多区域的组合件固定在所述中间层构件的外围。