一种五自由度机械臂及艾灸机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种五自由度机械臂，属于机器人领域，包括旋转关节、连杆组件、第四驱动件以及夹爪，第一杆体、第二杆体、第一转接板以及第二转接板形成四连杆结构，旋转关节驱动第一杆体转动，连接杆转动安装于第一转接板，连接杆末端安装夹爪，第三杆体转动安装于第二转接板，第四驱动件固定于第二转接板并驱动第三杆体转动，第四杆体两端分别与第三杆体以及连接杆转动连接，通过上述设计，从而将本应安装在靠近夹爪端的驱动部件通过两组平行连杆机构等效到了更靠近旋转结构的部位，从而减轻了后置杆件的重量，也降低了前端电机所需要的功率，使整个机械臂更轻巧。本发明专利技术还涉及包括上述五自由度机械臂的艾灸机器人。述五自由度机械臂的艾灸机器人。述五自由度机械臂的艾灸机器人。

【技术实现步骤摘要】
一种五自由度机械臂及艾灸机器人


[0001]本专利技术涉及机器人领域，尤其是涉及五自由度机械臂及包含五自由度机械臂的艾灸机器人。

技术介绍

[0002]随着经济的发展和生活质量的提高，人们对健康医疗的要求也越来越强烈，迫切希望能够采用副作用尽量小的治疗方法，而中医，特别是中医理疗，可以在相当程度上满足上述需求。以中医康复理疗为基础的现代医疗器械，将祖国传统医学与现代工程技术相结合，可以提供预防、保健、治疗、康复为一体的治疗方案。然而中医现代医疗器械行业还处于初期发展阶段，大部分产品还处于中低端水平，难以满足人民群众日益增长的健康消费需求。传统的中医艾灸治疗主要依靠治疗师手法，存在的烟熏、易烫伤和定穴不准等问题。
[0003]目前出现一些艾灸机器人，但现有的艾灸机器人的机械臂每个单自由度的杆件都必须配置驱动部件，如电机、电动缸、液压缸或液压马达等，越靠近基座的杆件不但要承担与之相连的下一个杆件的载荷，而且还有来自相应驱动部件的重量。考虑到驱动部件的质量往往比较大，它们在机器人工作时会产生很大的离心载荷，结果就需要功率更大的前置驱动部件，消耗更多的能源。而且为了保证足够的强度和刚度，机械臂的结构常常设计得非常“粗壮”，整个机器人都比较笨重。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种能够大幅减轻后置机构的质量，降低前置驱动部件的功率，从而可以使整个机械臂结构更紧凑、更灵活的五自由度机械臂。
[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之二在于提供一种能够大幅减轻后置机构的质量，降低前置驱动部件的功率，从而可以使整个机械臂结构更紧凑、更灵活的艾灸机器人。
[0006]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0007]一种五自由度机械臂，包括旋转结构以及升降结构，所述升降结构安装于所述旋转结构，所述旋转结构带动所述升降结构转动，所述五自由度机械臂还包括旋转关节、连杆组件、第四驱动件以及夹爪，所述旋转关节安装于所述升降结构并能在所述升降结构的驱动下沿竖直方向移动，所述连杆组件包括第一杆体、第二杆体、第一转接板、连接杆、第二转接板、第三杆体以及第四杆体，所述第一杆体、所述第二杆体、所述第一转接板以及所述第二转接板形成四连杆结构，所述旋转关节驱动所述第一杆体转动，所述连接杆转动安装于所述第一转接板，所述连接杆末端安装所述夹爪，所述第三杆体转动安装于所述第二转接板，所述第四驱动件固定于所述第二转接板并驱动所述第三杆体转动，所述第四杆体两端分别与所述第三杆体以及所述连接杆转动连接。
[0008]进一步地，所述第一杆体与所述第二杆体平行，所述第一转接板与所述第二转接
板平行。
[0009]进一步地，所述连接杆与所述第一转接板平行。
[0010]进一步地，所述第三杆体与所述第一转接板平行。
[0011]进一步地，所述连接杆与所述第一转接板的连接点到所述连接杆与所述第四杆体的连接点的距离与所述第三杆体的长度相等。
[0012]进一步地，所述第三杆体与所述第四杆体呈钝角夹角。
[0013]进一步地，所述第一杆体转动安装于所述旋转关节的输出端，所述第二转接板与所述第一杆体的端部以及所述第二杆体的端部转动连接，所述第一转接板分别与所述第一杆体的另一端以及所述第二杆体的另一端转动连接。
[0014]进一步地，所述五自由度机械臂还包括转动结构，所述转动结构包括第五驱动件以及安装板，所述安装板固定于所述连接杆末端，所述第五驱动件安装于所述安装板，所述夹爪安装于所述第五驱动件的输出端。
[0015]本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
[0016]一种艾灸机器人，包括艾灸筒、支撑框架以及五自由度机械臂，所述五自由度机械臂安装于所述支撑框架，所述艾灸筒安装于所述夹爪。
[0017]进一步地，所述支撑框架包括底板、立柱、顶板、滚轮以及伸缩轮，所述立柱两端分别与所述底板以及所述顶板固定，所述五自由度机械臂安装于所述顶板，所述滚轮转动安装于所述底板，所述伸缩轮包括伸缩杆以及滚动轮，所述伸缩杆安装于所述底板并能相对所述底板伸出或缩回，所述滚动轮转动安装于所述伸缩杆的末端。
[0018]相比现有技术，本专利技术五自由度机械臂的连杆组件包括第一杆体、第二杆体、第一转接板、连接杆、第二转接板、第三杆体以及第四杆体，第一杆体、第二杆体、第一转接板以及第二转接板形成四连杆结构，旋转关节驱动第一杆体转动，连接杆转动安装于第一转接板，连接杆末端安装夹爪，第三杆体转动安装于第二转接板，第四驱动件固定于第二转接板并驱动第三杆体转动，第四杆体两端分别与第三杆体以及连接杆转动连接，通过上述设计，从而将本应安装在靠近夹爪端的驱动部件通过两组平行连杆机构等效到了更靠近旋转结构的部位，从而减轻了后置杆件的重量，也降低了前端电机所需要的功率，使整个机械臂更轻巧。
附图说明
[0019]图1为本专利技术艾灸机器人的立体图；
[0020]图2为图1的艾灸机器人的支撑框架的立体图；
[0021]图3为图1的艾灸机器人的五自由度机械臂的立体图；
[0022]图4为图3的五自由度机械臂的一局部结构立体图；
[0023]图5为图3的五自由度机械臂的另一局部结构立体图。
[0024]图中：10、支撑框架；11、底板；12、立柱；13、顶板；130、安装孔；14、滚轮；15、伸缩轮；150、伸缩杆；151、滚动轮；20、五自由度机械臂；21、旋转结构；210、第一驱动件；211、转台；22、升降结构；220、第二驱动结构；221、直线模组；23、旋转关节；230、第三驱动件；231、滑块；24、连杆组件；240、第一杆体；241、第二杆体；242、第一转接板；243、连接杆；244、第二转接板；245、第三杆体；246、第四杆体；25、第四驱动件；26、转动结构；260、第五驱动件；
261、安装板；27、夹爪；30、艾灸筒。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0027]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种五自由度机械臂，包括旋转结构以及升降结构，所述升降结构安装于所述旋转结构，所述旋转结构带动所述升降结构转动，其特征在于：所述五自由度机械臂还包括旋转关节、连杆组件、第四驱动件以及夹爪，所述旋转关节安装于所述升降结构并能在所述升降结构的驱动下沿竖直方向移动，所述连杆组件包括第一杆体、第二杆体、第一转接板、连接杆、第二转接板、第三杆体以及第四杆体，所述第一杆体、所述第二杆体、所述第一转接板以及所述第二转接板形成四连杆结构，所述旋转关节驱动所述第一杆体转动，所述连接杆转动安装于所述第一转接板，所述连接杆末端安装所述夹爪，所述第三杆体转动安装于所述第二转接板，所述第四驱动件固定于所述第二转接板并驱动所述第三杆体转动，所述第四杆体两端分别与所述第三杆体以及所述连接杆转动连接。2.根据权利要求1所述的五自由度机械臂，其特征在于：所述第一杆体与所述第二杆体平行，所述第一转接板与所述第二转接板平行。3.根据权利要求2所述的五自由度机械臂，其特征在于：所述连接杆与所述第一转接板平行。4.根据权利要求3所述的五自由度机械臂，其特征在于：所述第三杆体与所述第一转接板平行。5.根据权利要求1所述的五自由度机械臂，其特征在于：所述连接杆与所述第一转接板的连接点到所述连接杆与所述第四杆体的连接点的距离与所述第三杆体的长...

【专利技术属性】
技术研发人员：储雨奕，董宏利，蒋亚文，骆丽，秦媛媛，杨洪波，张举中，王之森，
申请(专利权)人：苏州市中医医院，
类型：发明
国别省市：