9穿入小臂14.3中并绕过伸长用滑轮14.4后，机械臂伸长驱动绳索9索端固定在小臂14.3后端面上，第三个驱动电机的输出轴上缠绕有机械臂缩短驱动绳索10，机械臂缩短驱动绳索10穿入大臂14.1中且索端固定在其中一个缩短用滑轮14.7中心处。
[0017]液压缸11活塞杆顶端、可动平台13底部中心分别连接有虎克铰链12.1，且两虎克铰链12.1通过十字钉12.2相互连接，实现液压缸11活塞杆顶端与可动平台13底部中心的铰接。
[0018]基座平台6上还设置有配重块8。
[0019]顶部机械吊臂14顶部设置有多个限位座17，每个限位座17中分别开有通孔，起重绳索I从各个限位座17中通孔穿过。
[0020]如图1、图2所示，本发明中，基座平台6安装在底部车体7上。安装在基座平台6上的三个电机5通过三根可动平台驱动绳索4驱动可动平台13做两自由度的空间运动。液压缸11安装在基座平台6上，其上端通过虎克铰链12安装在可动平台13上，如此驱动可动平台13的升/降。另有两个安装在基座平台6上的电机5分别通过机械臂伸长驱动绳索9和机械臂缩短驱动绳索10驱动顶部机械吊臂14的伸/缩。剩下的一个驱动电机5通过绳索I驱动末端执行器2对重物3做起吊/放下动作；而放置在基座平台6上的配重块8对整个装置起到平衡作用。
[0021]图3为底部车体7与基座平台6的连接示意图。回转支承15安装在底部车体7上，回转支承驱动电机16通过回转支承15驱动基座平台6做回转运动。
[0022]图4是液压缸与可动平台的连接示意图。两个虎克铰支链12.1分别安装在液压缸11和可动平台13上，两者通过一个十字钉12.2相连接。
[0023]图5是顶部机械吊臂内部结构简化示意图。机械臂伸长驱动绳索9通过滑轮11.4驱动小臂14.3，从而驱动中间臂14.2 ;机械臂缩短驱动绳索10直接驱动中间臂14.2，从而带动小臂14.3。
[0024]工作原理:抓取重物3时，底部车体先粗略移动至附近；回转支承驱动电机16通过回转支承15驱动基座平台6做回转运动，使顶部机械吊臂14转动至重物3大致角度上；液压缸11作为动力源驱动可动平台13升/降至重物3大致高度位置，同时三个电机5分别通过三根可动平台驱动绳索4做从动驱动，保持绳子始终绷直并相互平衡；待液压缸11升/降动作完成后，其中某一电机5转变为主动驱动，其余两个电机5仍为从动驱动，如此来驱动可动平台13做两自由度的空间运动；在这之后，驱动电机通过机械臂伸长驱动绳索9与机械臂缩短驱动绳索10相互配合驱动顶部机械吊臂14的伸/缩动作进行位置的微调；最后，剩余的一个驱动电机通过起重绳索I驱动末端执行器2来抓取重物3。对重物3抓取完毕后，也可通过上述运动将重物3分别向地面和装置的重心靠近，以降低倾覆力矩，使底部车体7的后续移动更加平稳。之后，底部车体7移动将重物3搬运至目标位置，作业完成。
【主权项】
1.一种电液复合驱动的可移动式机械臂，其特征在于:包括有底部车体，底部车体上竖直设置有由回转支承驱动电机驱动的回转支承，回转支承顶部支撑有基座平台，基座平台上方水平设置有可动平台，基座平台上中心位置竖向设置有液压缸，液压缸活塞杆竖直向上铰接连接在可动平台底部中心，基座平台上还设置有三个呈品字形环绕液压缸的电机，每个电机的输出轴上分别缠绕有可动平台驱动绳索，三组可动平台驱动绳索的索端分别斜向上连接在可动平台底部，且连接位置呈品字形环绕可动平台底部中心，可动平台上安装有顶部机械吊臂，顶部机械吊臂由固定在可动平台上的大臂、滑动安装在大臂中并从大臂前端伸出的中间臂、滑动安装在中间臂中并从中间臂前端伸出的小臂构成，所述中间臂后端外端面两对称侧转动安装有缩短用滑轮，缩短用滑轮上分别绕有绳索，且缩短用滑轮上绳索一端连接在大臂前端内端面对应位置上，缩短用滑轮上绳索另一端分别穿过中间臂后端并连接在小臂后端对应位置上，中间臂后端内端面通过伸入小臂内的滑轮基座转动安装有伸长用滑轮，所述基座平台上对应于顶部机械吊臂后端下方位置还设置有三组驱动电机，其中一个驱动电机的输出轴上缠绕有起重绳索，起重绳索向上伸向顶部机械吊臂，再沿顶部机械吊臂顶部延伸后在顶部机械吊臂前端竖直向下下垂，且起重绳索索端连接有末端执行器，第二个驱动电机的输出轴上缠绕有机械臂伸长驱动绳索，且机械臂伸长驱动绳索穿入小臂中并绕过伸长用滑轮后，机械臂伸长驱动绳索索端固定在小臂后端面上，第三个驱动电机的输出轴上缠绕有机械臂缩短驱动绳索，机械臂缩短驱动绳索穿入大臂中且索端固定在其中一个缩短用滑轮中心处。
2.根据权利要求1所述的一种电液复合驱动的可移动式机械臂，其特征在于:液压缸活塞杆顶端、可动平台底部中心分别连接有虎克铰链，且两虎克铰链通过十字钉相互连接，实现液压缸活塞杆顶端与可动平台底部中心的铰接。
3.根据权利要求1所述的一种电液复合驱动的可移动式机械臂，其特征在于:所述基座平台上还设置有配重块。
4.根据权利要求1所述的一种电液复合驱动的可移动式机械臂，其特征在于:所述顶部机械吊臂顶部设置有多个限位座，每个限位座中分别开有通孔，起重绳索从各个限位座中通孔穿过。
【专利摘要】本发明公开了一种电液复合驱动的可移动式机械臂，包括有底部车体，底部车体上有由回转支承，回转支承顶部支撑有基座平台，基座平台上方有可动平台，基座平台上液压缸活塞杆铰接连接在可动平台底部中心，基座平台上三个电机输出轴上可动平台驱动绳索索端连接在可动平台底部，可动平台上安装有顶部机械吊臂，基座平台上对应于顶部机械吊臂后端下方位置还设置有三组驱动电机，其中一个驱动电机的输出轴上缠绕有起重绳索，起重绳索沿顶部机械吊臂顶部延伸后向下下垂，起重绳索索端连接有末端执行器，第二个驱动电机上机械臂伸长驱动绳索、第三个驱动电机上机械臂缩短驱动绳索驱动顶部机械吊臂伸长缩短。
【IPC分类】B25J5-00
【公开号】CN104690710
【申请号】CN201510100054
【发明人】訾斌, 谢彬, 尹光才, 陈桥
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月6日