[发明专利]多自由度机械臂

说明书

本发明的实施例公开一种多自由度机械臂，包括主体机构、执行机构和控制系统，主体机构的第一端被构造为绕竖直的航向轴线转动，且第二端绕水平的第一俯仰轴线转动；执行机构安装于主体机构的第二端，并包括：第一横滚机构，绕垂直于第一俯仰轴线的第一横滚轴线可转动地安装于主体机构的第二端；第二横滚机构，被构造为绕第二横滚轴线转动，末端执行器安装在第二横滚机构上；俯仰机构，安装于第一横滚机构和第二横滚机构的结合处，使得第二横滚机构相对于第一横滚机构绕第二俯仰轴线转动；控制系统被构造为控制驱动主体机构与执行机构运行，通过设置主体机构和执行机构，节省驱动电机所占用的空间，能够在狭小有限空间内进行高负载且高精度的作业。

技术领域

本发明涉及智能制造设备技术领域，尤其涉及一种多自由度机械臂。

背景技术

随着工业化进程的发展，智能化设备不断更新迭代，机械臂在切割、焊接、喷涂等人工智能工业生产中应用广泛。

部分机械臂采用电机驱动，由于电机的动能效率较低，大负载的多自由度机械臂的尺寸、重量均较大，在操作空间受限的情况下难以实现大负载多自由度机械臂的安装和运行。部分机械臂采用液压驱动，液压机械臂尽管可在较小尺寸、重量的条件下实现大功率负载，但是在工程灵活性要求较高的工况下对操作人员的操作技能和经验要求较高，且机械臂的作业精度不高，使用效果不佳。

发明内容

针对于现有的技术问题，本发明提供一种多自由度机械臂，用于至少部分解决以上技术问题，通过设置主体机构和执行机构，节省了驱动电机所占用的空间，且能够在狭小有限的空间内进行高负载且高精度的作业。

本发明实施例提供一种多自由度机械臂，包括：主体机构，所述主体机构的第一端被构造为绕竖直的航向轴线转动，且第二端绕水平的第一俯仰轴线转动；以及执行机构，安装于所述主体机构的第二端，并包括：第一横滚机构，绕垂直于所述第一俯仰轴线的第一横滚轴线可转动地安装于所述主体机构的第二端；第二横滚机构，被构造为绕第二横滚轴线转动，末端执行器安装在所述第二横滚机构上；以及俯仰机构，安装于所述第一横滚机构和所述第二横滚机构的结合处，使得所述第二横滚机构相对于所述第一横滚机构绕第二俯仰轴线转动；以及控制系统，被构造为控制驱动所述主体机构与所述执行机构运行。

根据本发明提供的多自由度机械臂,在使用过程中，控制系统控制主体机构的第一端能够绕竖直的航向轴线转动，且控制主动机构的第二端绕第一俯仰轴线转动，并控制第一横滚机构绕第一横滚轴线转动，第二横滚机构绕第二横滚轴线转动，俯仰机构使得第一横滚机构相对于第二横滚机构绕第二俯仰轴线转动，从而使得机械臂带动末端执行器实现多自由度转动，节省了驱动电机所占用的空间，在保持同样负载功率的情况下减小了机械臂的尺寸和重量，主体机构和执行机构能够实现在狭小有限的空间内进行高负载且高精度的作业。

附图说明

图1是根据本发明实施例的多自由度机械臂的示意图；

图2是根据本发明实施例的多自由度机械臂的液压系统的示意图。

附图标记。

1、主体机构；

11、旋转机构；

111、基座；112、旋转组件；

12、双俯仰机构；

121、第一驱动臂；122、第二驱动臂；123、第一俯仰关节；124、第二俯仰关节；125、驱动组件；1251、第一驱动件；1252、第二驱动件；

2、执行机构；

21、第一横滚机构；

22、第二横滚机构；

23、俯仰机构；231、俯仰驱动件；

24、横滚驱动件；

3、控制系统；