一种适用于车载移动平台的通用轻型机械臂的制作方法

本实用新型涉及移动机器人领域，尤其是指一种适用于车载移动平台的通用轻型机械臂。

背景技术：

小型地面移动机器人机械臂适用于多种实用场景，包含消防、探测、排爆等，在这些场合中，机械臂的质量以及负载能力直接影响移动机器人的任务性能。现有的一些关节机械臂采用齿轮式、齿条式等结构，结构相对复杂，关节结构重量容易过大，另外一些轻型机械臂采用舵机以及连杆放大力矩，往往动力不足、控制精度不高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种适用于车载移动平台的通用轻型机械臂，其主要目的在于克服现有轻型机械臂精度与动力不足的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种适用于车载移动平台的通用轻型机械臂，包括机械大臂与机械小臂，所述机械小臂一端通过一第一筒状法兰件与所述机械大臂连接、另一端连接有一第二筒状法兰件，所述第一筒状法兰件包括一连接于所述机械大臂上的固定座以及一可旋转地装设于该固定座上的第一转动机构；所述机械小臂包括一与所述第一转动机构连接的臂体以及一装设于该臂体内的第二转动机构，所述第二转动机构与所述第二筒状法兰件连接。

进一步的，所述第一转动机构包括一可旋转地装设于所述固定座上的筒体、一第一电机、一第一编码器、一固定装设于该筒体内侧的第一行星减速器以及一第一谐波减速器，所述第一电机一端与所述第一编码器连接、另一端与所述第一行星减速器连接，所述第一行星减速器的输出轴与所述第一谐波减速器连接，所述第一谐波减速器的输出侧与所述固定座传动连接。

进一步的，所述第一行星减速器与所述第一谐波减速器通过一波发生器固定端盖连接。

进一步的，所述臂体朝向所述第二筒状法兰件的一端嵌设有一翻边内套筒，所述第二转动机构包括一第二电机、一第二编码器、一固定装设于该翻边内套筒上的第二行星减速器以及一输出轴筒；所述第二电机一端与所述第二编码器连接、另一端与所述第二行星减速器连接；所述输出轴筒通过轴承可转动地连接在所述翻边内套筒的内侧壁上；所述输出轴筒一端与所述第二行星减速器的输出轴传动连接、另一端与所述第二筒状法兰件固定连接。

进一步的，还包括一装设于所述臂体端部的压板以及复数个锁合螺栓，该复数个锁合螺栓均依次穿过所述压板、翻边内套筒，并锁合在所述臂体上。

进一步的，所述轴承为圆锥滚子轴承。

和现有技术相比，本实用新型产生的有益效果在于:

本实用新型结构简单、实用性强，通过在第一筒状法兰件中设置第一转动机构，在机械小臂中设置第二转动机构，简化了动力系统的安装方式，减轻了设备整体的质量；另外，由于机械小臂于机械臂末端，采用内置的第二转动机构，可以在满足负载要求条件下，减少了末端质量，使得机械臂的运动精度更高、动力更足。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中所述第一转动机构的结构示意图。

图3为图1中所述第一转动机构的正面剖视图。

图4为图1中所述机械小臂的正视图。

图5为图1中所述机械小臂的左面剖视图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。

参照图1、图2、图3、图4和图5。一种适用于车载移动平台的通用轻型机械臂，包括机械大臂1与机械小臂2，机械小臂2一端通过一第一筒状法兰件3与机械大臂1连接、另一端连接有一第二筒状法兰件4。其中，第一筒状法兰件3包括一连接于机械大臂1上的固定座31以及一可旋转地装设于该固定座上的第一转动机构32；机械小臂2包括一与第一转动机构32连接的臂体21以及一装设于该臂体21内的第二转动机构22，第二转动机构22与所述第二筒状法兰件4连接。通过在第一筒状法兰件3中设置第一转动机构32，在机械小臂中2设置第二转动机构22，简化了动力系统的安装方式，减轻了设备整体的质量；另外，由于机械小臂2于机械臂末端，采用内置的第二转动机构22，可以在满足负载要求条件下，减少了末端质量，使得机械臂的运动精度更高、动力更足。

参照图1、图2、图3、图4和图5。具体的，第一转动机构32包括一可旋转地装设于固定座31上的筒体321、一第一电机322、一第一编码器323、一固定装设于该筒体321内侧的第一行星减速器324以及一第一谐波减速器325，第一电机322一端与第一编码器323连接、另一端与第一行星减速器324连接，第一行星减速器324的输出轴与第一谐波减速器325连接，第一谐波减速器325的输出侧与固定座31传动连接。其中，第一行星减速器324与第一谐波减速器325通过一波发生器固定端盖326连接；固定座31与筒体321通过轴承连接；第一谐波减速器325的输出侧与固定座31的侧板311传动连接；固定座31的底板312通过螺栓固定连接在机械大臂1的端部；第一行星减速器324通过螺栓锁合连接在筒体321内侧。

其具体的控制方式为：第一电机322将动力传输给第一行星减速器324，第一行星减速器324再通过其输出轴将动力传输给第一谐波减速器325，第一谐波减速器325再将动力传输给固定座31的侧板311，使得筒体321整体相对固定座31进行旋转，机械小臂2则随着筒体321进行转动。

谐波减速器，具有高减速比、高传动精度、结构紧凑等特点，将其放置于最末环节，极大地减少了本实用新型的固有机械传动间隙。

行星减速器的原理是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。行星减速器传动轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮以达到减速的目的。

编码器用于将电机和输出轴进行对比反馈，实现高精度的末端定位。

参照图1、图2、图3、图4和图5。具体的，臂体21朝向第二筒状法兰件4的一端嵌设有一翻边内套筒23，第二转动机构22包括一第二电机221、一第二编码器222、一固定装设于该翻边内套筒23上的第二行星减速器223以及一输出轴筒224；第二电机221一端与第二编码器222连接、另一端与第二行星减速器223连接；输出轴筒224通过轴承225可转动地连接在翻边内套筒23的内侧壁上；输出轴筒224一端与第二行星减速器223的输出轴传动连接、另一端与第二筒状法兰件4固定连接。其中，轴承225为圆锥滚子轴承；第二行星减速器223通过螺栓锁合固定在翻边内套筒23上。还包括一装设于臂体21端部的压板5以及复数个锁合螺栓51，该复数个锁合螺栓51均依次穿过压板5、翻边内套筒23，并锁合在臂体21上，该压板5用于稳固翻边内套筒23。

其具体的控制方式为：第二电机221将动力传输给第二行星减速器223，第二行星减速器223再通过其输出轴将动力传输给输出轴筒224，输出轴筒224再将动力传输给第二筒状法兰件4，使得第二筒状法兰件4可进行360度旋转，从而带动第二筒状法兰件4上的其他设备旋转。

另外，参照图1。还包括一基座6，基座6通过一第三筒状法兰件7与机械大臂1连接；第二筒状法兰件4、第三筒状法兰件7均可包括固定座和转动机构，并且其分别与第一筒状法兰件3中的固定座31和第一转动机构32相同；机械大臂1内也可装设转动机构，并且其与机械小臂2中的第二转动机构22相同。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。