一种储能补偿式机械臂驱动装置的制作方法

本发明涉及机器人设备技术领域，特别是一种储能补偿式机械臂驱动装置。

背景技术：

随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，机械臂也逐渐普及，主要在汽车、电子、机械加工、食品、医药等领域的生产流水线可以更好地节约能源和提高效率，满足现代经济的发展要求。

现有技术在机器人和机械臂的设计过程中为了承载机械臂的自身重力，需使用很大的电机，成本高。

技术实现要素：

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种储能补偿式机械臂驱动装置，它结构简单，利用弹簧储能的原理，克服前臂重力，使用较小的电机就可以抬起手臂，有效降低机器人的制造成本。利用重力的作用使储能装置变型进行储能，在机械臂抬起时使用储存势能平衡机械臂自身重量制造机械臂的方法。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种储能补偿式机械臂驱动装置，包括后臂和前臂，所述前臂和后臂之间铰接，还包括用于控制前臂转动的电机，所述电机位于前臂靠近铰接位置处的一端，所述前臂和后臂之间设置弹簧。

所述前臂近端设置第一连接孔，所述第一连接孔的直径大于电机输出轴的直径，所述后臂近端设置第二连接孔，所述电机输出轴穿过第一连接孔、并与第二连接孔之间通过键链接。

所述前臂近端设置插接槽，所述插接槽与第一连接孔连通，所述后臂近端设置与插接槽相适应的凸接部，所述第二连接孔位于凸接部上。

所述弹簧为拉簧，所述拉簧一端与前臂连接、另一端与后臂连接。

所述拉簧与前臂和后臂连接处分别靠近前臂远端、后臂远端。

所述拉簧通过固定柱与前臂和后臂连接。

所述弹簧为扭簧，所述扭簧位于后臂与前臂铰接位置处。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本装置前臂下落时，在重力的作用下对弹簧进行压缩储能，前臂抬起时弹簧对前臂做功，平衡了力臂的重力减小电机的负荷，使用较小的电机就可以抬起手臂，有效降低机器人的制造成本；本装置缩小机械臂的体积，可以方便的应用在仿人形机器人身上，解决工业机器人和服务机器人的通用性问题

2、前臂近端设置插接槽，插接槽与第一连接孔连通，后臂近端设置与插接槽相适应的凸接部，第二连接孔位于凸接部上使前臂和后臂在同一直线上，外形美观。

3、扭簧通过固定柱与前臂和后臂连接，连接方便。

附图说明

附图1是本发明实施例1结构示意图；

附图2是本发明实施例2结构示意图；

附图3是本发明实施例2中后臂结构示意图；

附图4是本发明前臂机构示意图。

附图中所示标号：1、后臂；2、前臂；3、电机；4、弹簧；5、第一连接孔；6、第二连接孔；7、插接槽；8、凸接部；9、固定柱；10、扭簧。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。其中前臂前端、后臂前端均指靠近电机的一端，前臂后端、后臂后端均指远离电机的一端。

一种储能补偿式机械臂驱动装置，包括后臂1和前臂2，所述前臂2和后臂1之间铰接，还包括用于控制前臂2转动的电机3，所述电机3位于前臂2靠近铰接位置处的一端，且电机固定在后臂上。所述前臂2和后臂1之间设置弹簧，本装置前臂下落时，在重力的作用下对弹簧进行压缩储能，前臂抬起时弹簧对前臂做功，平衡了前臂的重力减小电机的负荷，使用较小的电机就可以抬起手臂，有效降低机器人的制造成本。

作为优化，所述前臂2近端设置第一连接孔5，所述第一连接孔5的直径大于电机3输出轴的直径，所述后臂1近端设置第二连接孔6，所述电机3输出轴穿过第一连接孔5、并与第二连接孔6之间通过键链接，结构简单加工方便。

作为优化，所述前臂2近端设置插接槽7，所述插接槽7与第一连接孔5连通，所述后臂1近端设置与插接槽7相适应的凸接部8，所述第二连接孔6位于凸接部8上，使前臂和后臂在同一直线上，外形美观。

作为本装置第一种实施方式，所述弹簧为拉簧4，所述拉簧4一端与前臂2连接、另一端与后臂1连接。扭簧4与前臂2和后臂1连接处分别靠近前臂2远端、后臂1远端，可以取得较大的弹簧势能，省力。

作为优化，所述扭簧4通过固定柱9与前臂1和后臂2连接，连接方便。

作为本装置第二种实施方式，所述弹簧为扭簧10，所述扭簧10位于后臂1与前臂2铰接位置处，体积小，进一步提高本装置的美观性。

实施例1：

一种储能补偿式机械臂驱动装置，包括后臂1和前臂2，所述前臂2和后臂1之间铰接，还包括用于控制前臂2转动的电机3，所述电机3位于前臂2靠近铰接位置处的一端，且电机固定在后臂上。所述前臂2近端设置第一连接孔5，所述第一连接孔5的直径大于电机3输出轴的直径，所述后臂1近端设置第二连接孔6，所述电机3输出轴穿过第一连接孔5、并与第二连接孔6之间通过键链接，结构简单加工方便。所述前臂2近端设置插接槽7，所述插接槽7与第一连接孔5连通，所述后臂1近端设置与插接槽7相适应的凸接部8，所述第二连接孔6位于凸接部8上，使前臂和后臂在同一直线上，外形美观。所述前臂2和后臂1之间设置弹簧，在本实施例中，弹簧为拉簧4，所述拉簧4一端与前臂2连接、另一端与后臂1连接。扭簧4与前臂2和后臂1连接处分别靠近前臂2远端、后臂1远端，可以取得较大的弹簧势能，省力。所述扭簧4通过固定柱9与前臂1和后臂2连接，连接方便。本装置前臂下落时，在重力的作用下对拉簧进行压缩储能，前臂抬起时拉簧对前臂做功，平衡了力臂的重力减小电机的负荷，使用较小的电机就可以抬起手臂，有效降低机器人的制造成本。

实施例2：

一种储能补偿式机械臂驱动装置，包括后臂1和前臂2，所述前臂2和后臂1之间铰接，还包括用于控制前臂2转动的电机3，所述电机3位于前臂2靠近铰接位置处的一端，且电机固定在后臂上。所述前臂2近端设置第一连接孔5，所述第一连接孔5的直径大于电机3输出轴的直径，所述后臂1近端设置第二连接孔6，所述电机3输出轴穿过第一连接孔5、并与第二连接孔6之间通过键链接，结构简单加工方便。所述前臂2近端设置插接槽7，所述插接槽7与第一连接孔5连通，所述后臂1近端设置与插接槽7相适应的凸接部8，所述第二连接孔6位于凸接部8上，使前臂和后臂在同一直线上，外形美观。所述前臂2和后臂1之间设置弹簧，在本实施例中，所述弹簧为扭簧10，所述扭簧10位于后臂1与前臂2铰接位置处，体积小，进一步提高本装置的美观性。本装置前臂下落时，在重力的作用下对扭簧进行旋转储能，前臂抬起时扭簧对前臂做功，平衡了力臂的重力减小电机的负荷，使用较小的电机就可以抬起手臂，有效降低机器人的制造成本，提高本装置美观性。