一种四自由度步进电机驱动关节型机械手的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械手技术领域，特别是一种四自由度步进电机驱动多关节型机械手。
【背景技术】
[0002]随着机械手技术的广泛应用，具有独立控制器、动作灵活、适用于中小批量自动化生产的通用机械手得到迅速发展，目前通用机械手采用电机安装在关节处的结构方式，驱动电机全部都安装在机械手的各个关节上，通过电机带动机械手各个关节的转动，实现机械手的各种动作；这种结构方式存在以下问题:机械手手臂需要承载电机的重量并需满足刚度要求，手臂截面尺寸需要做得较大，这样会增大驱动电机的负载，增加手臂的运动惯量，导致机械手动态性能下降，同时驱动电机都安装在关节位置造成机械手的结构复杂，产品的模块化程度低。而具有成本低、动态性能好、结构简单、模块化程度高特点的通用机械手在中小批量自动化生产的作用越来越重要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于:针对现有机械手成本高，动态性能低、结构复杂、模块化程度低的不足，提出一种四自由度步进电机驱动多关节型机械手，可实现俯仰、伸缩、廻转、转腕四个自由度的运动，具有成本低、动态性能好、结构简单、模块化程度高的特点，可用于现代制造业中的中小批量自动化生产。
[0004]本发明提供的技术方案是:一种四自由度步进电机驱动多关节型机械手，由底座、回转电机、回转机构、回转台、俯仰步进电机推杆、立柱、伸缩步进电机推杆、可回转手腕，手爪组成，立柱与俯仰步进电机推杆安装在回转台上，俯仰步进电机推杆通过铰链与伸缩步进电机推杆相连接，伸缩步进电机推杆安装在立柱上，伸缩步进电机推杆与可回转手腕相连，手爪安装在可回转手腕上，回转电机及传动机构安装在底座中，与回转台相连接。
[0005]本发明突出优点在于:俯仰步进电机推杆通过四连杆机构将步进电机推杆的直线运动转化为机械手绕水平轴的仰俯动作，实现手臂仰俯运动的结构比较简单，结构上容易实现模块化，控制器通过控制步进电机推杆的运动和停止，可以实现机械手任意定位的需要，从而使本发明具有成本低，动态性能好、结构简单、模块化程度高及通用性强的特点。
【附图说明】
[0006]图1为本发明所述一种四自由度步进电机驱动多关节型机械手示意图。
【具体实施方式】
[0007]以下通过附图对本发明的技术方案作进一步说明。
[0008]一种四自由度步进电机驱动多关节型机械手，由I底座、2回转电机、3回转机构、4回转台、5俯仰步进电机推杆、6立柱、7伸缩步进电机推杆、8可回转手腕、9手爪组成，立柱与俯仰步进电机推杆安装在回转台上，俯仰步进电机推杆通过铰链与伸缩步进电机推杆相连接，伸缩步进电机推杆安装在立柱上，伸缩步进电机推杆与可回转手腕相连，手爪安装在可回转手腕上，回转电机及传动机构安装在底座中，与回转台相连接。
[0009]俯仰步进电机推杆通过四连杆机构将步进电机推杆的直线运动转化为机械手绕水平轴的仰俯动作，实现手臂仰俯运动的结构比较简单，结构上容易实现模块化，通过控制步进电机推杆的运动和停止，可以实现机械手任意定位的需要，从而使本发明具有成本低，动态性能好、结构简单、模块化程度高及通用性强的特点。
【主权项】
1.一种四自由度步进电机驱动关节型机械手，由底座、回转电机、回转机构、回转台、俯仰步进电机推杆、立柱、伸缩步进电机推杆、可回转手腕、手爪组成，立柱与俯仰步进电机推杆安装在回转台上，俯仰步进电机推杆通过铰链与伸缩步进电机推杆相连接，伸缩步进电机推杆安装在立柱上，伸缩步进电机推杆与可回转手腕相连，手爪安装在可回转手腕上，回转电机及传动机构安装在底座中，与回转台相连接。
【专利摘要】本发明涉及一种四自由度步进电机驱动关节型机械手，由底座、回转电机、回转机构、回转台、俯仰步进电机推杆、立柱、伸缩步进电机推杆、可回转手腕、手爪组成，如图安装顺序；俯仰步进电机推杆通过四连杆机构将步进电机推杆的直线运动转化为机械手绕水平轴的仰俯动作，实现手臂仰俯运动的结构比较简单，结构上容易实现模块化，俯仰与伸缩步进电机推杆上安装有位置传感器，控制器通过控制步进电机推杆的运动和停止，可以实现机械手任意定位的需要，从而使本发明具有成本低，动态性能好、结构简单、模块化程度高及通用性强的特点。
【IPC分类】B25J9-00
【公开号】CN104647357
【申请号】CN201510010324
【发明人】张铁异, 杨俊夫, 周晓蓉, 韦俊, 张孟军
【申请人】广西大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月9日