一种高抗震高精密性的新型多结构柱状伸缩机构制造技术

本发明专利技术属于伸缩机械臂技术领域，具体公开一种高抗震高精密性的新型多结构柱状伸缩机构；包括一级伸缩臂，一级伸缩臂内设置有二级伸缩臂，一级伸缩臂与二级伸缩臂之间设置有粗驱动机构，二级伸缩臂上设置有精驱动机构。二级伸缩臂上设置有精驱动机构。二级伸缩臂上设置有精驱动机构。

【技术实现步骤摘要】
一种高抗震高精密性的新型多结构柱状伸缩机构


[0001]本专利技术属于伸缩机械臂
，具体涉及一种高抗震高精密性的新型多结构柱状伸缩机构。

技术介绍

[0002]在机器人进行高冲击性、高震动的作业时，比如挖掘机要用机械臂来进行相应的挖掘较重泥石或者对道路进行翻新时， 机器人作业的机械臂会因反作用力会收到较大的冲击和高频率的震动。传统的机械臂的结构只是简单的卡扣式或者固定连接式的结构，这些结构在受到较大冲击或者高频振动的情况下很容易在连接结构出产生松动甚至断裂，以至于严重影响了机器人正常的工作。特别是需要高精度操作的机器人，活动的伸缩臂会影响其精密的作业。特别的，相对于挖掘机机械臂的这种折叠式的伸缩机械臂，对空间的利用依然不够好，在空间受限的场合这种结构的伸缩结构不能适用。管桶式的伸缩结构在结合特定的转向机构的情况下， 能实现多自由角度的作业并且管桶式的结构所占用的体积仅仅是最外层外壳所占的体积，其他的机械臂都能被包含在最大一节机械臂的内部，这极大的提高了空间利用率。然而，现有的管桶式的伸缩机构少并且内部的驱动结构大多数只是通多液压或者气动的方式对材料以及自身结构的精细程度要求较高且一般需要体积大的动力设备，以至于工作严重条件受限。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种高抗震高精密性的新型多结构柱状伸缩机构。
[0004]基于上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高抗震高精密性的新型多结构柱状伸缩机构，包括一级伸缩臂，一级伸缩臂内设置有二级伸缩臂，一级伸缩臂与二级伸缩臂之间设置有粗驱动机构，二级伸缩臂上设置有精驱动机构。
[0005]进一步的，粗驱动机构包括设置在一级伸缩臂两端分别设置的主动线轴和被动线轴，主动线轴上连接有粗驱动电机；主动线轴和被动线轴上设置有闭环的钢丝绳，钢丝绳与二级伸缩臂连接。
[0006]进一步的，二级伸缩臂包括支撑底板和伸缩桶；支撑底板与钢丝绳固连，支撑底板与伸缩桶之间设置连接有缓冲弹簧。
[0007]进一步的，精驱动机构包括在支撑底板上固定设置的精驱动电机，精驱动电机与二级伸缩臂的长度方向之间有夹角；精驱动电机的转轴上固连有驱动臂，驱动臂远离精驱动电机的一端与伸缩桶的底端转动连接。
[0008]进一步的，驱动臂为绕二级伸缩臂长度方向旋转的螺旋结构。
[0009]进一步的，精驱动电机均布有三个以上。
[0010]进一步的，二级伸缩臂内设置有三级伸缩臂；二级伸缩臂与三级伸缩臂之间设置有粗驱动机构；三级伸缩臂上设置有精驱动机构。
[0011]进一步的，一级伸缩臂和二级伸缩臂上均设置有一对对称的粗驱动机构。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术是一种高抗震高精密性的新型多结构柱状伸缩机构，能够替代机器人传统的伸缩机械臂进行作业，能使机器人在更加多样的环境中作业。设置粗驱动机构和精驱动机构能够在快速伸缩的基础上实现短距离的精密伸缩；本专利技术采用多级伸缩臂可随意伸缩臂的长度，并且大伸缩臂内部能容纳小的机械臂。在空间有限的作业环境下，通过自由收缩来很好的发挥其空间利用率高的特性。
[0013]3、本专利技术的精驱动机构能够配合粗驱动机构在高精度作业的情况下，通过精确旋转的方式实现精确距离的伸缩，并且在缓冲弹簧的配合下能够提供高的冲击以及震动，保证了机器人在作业时伸缩臂的稳定以及精确距离的移动。在伸缩臂进行缓冲减震时，其伸缩桶能够带动驱动臂与其连接的一端移动，使驱动臂与精驱动电机连接的一端被动转动，从而不影响伸缩桶缩回减震。驱动臂设置为螺旋结构，能够更稳定的支撑伸缩桶。
[0014]4、本专利技术采用对称式的粗驱动机构，能防止伸缩臂一侧因过度摩擦而致使整个机构的报废。通过采用对称式的结构来提高整个机构的使用寿命。若只有一组驱动每一级伸缩的钢丝绳，在粗驱动电机拉动钢丝绳时，伸缩臂只有承载主动线轴和被动线轴的一侧会受到拉力，这一拉力会在伸缩臂上产生一个使之倾斜的力矩。这种局部受力不均而导致的倾斜会使每一级伸缩臂顶部和底部的用于约束位置的线轴的轴承磨损加快，降低机构整体的使用寿命。因此本专利技术设置两组钢丝绳用于消除该力矩，减小对一侧线轴的轴承的过度磨损。同一功能设置两组钢丝绳也符合冗余设计的理念，在尽可能小地增大驱动装置体积的情况下，可以有效降低机构的故障率，提高安全性。
[0015]5、本专利技术的多级柱状伸缩机构的伸缩原理简单，摒弃了传统通过气压或液压带来的伸缩臂间严格的材料以及精确度等问题。该机构能有效且广泛的应用到各种机器人远离自身作业的场景中。本专利技术通过将线拉式结构与螺旋式结构巧妙结合实现了可伸缩、高抗震以及高精度的功能，其内部由电机、线束、螺旋臂和弹簧等组合而成且内部结构简单、成本低廉能广泛的应用在大多数机器人高震动、高精密性的工作场景中。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例1的示意图；图2为本专利技术实施例1的安装座示意图。
[0017]图中：一级伸缩臂1、支撑底板2、伸缩桶3、缓冲弹簧4、主动线轴5、被动线轴6、钢丝绳7、精驱动电机8、驱动臂9、转动连接件10、安装座11。
具体实施方式
[0018]实施例1一种高抗震高精密性的新型多结构柱状伸缩机构，包括一级伸缩臂1，一级伸缩臂1内设置有二级伸缩臂，二级伸缩臂内设置有三级伸缩臂。一级伸缩臂1与二级伸缩臂之间设置有一对对称的粗驱动机构，二级伸缩臂上设置有精驱动机构；二级伸缩臂与三级伸缩臂之间设置有一对对称的粗驱动机构；三级伸缩臂上设置有精驱动机构。
[0019]进一步的，二级伸缩臂和三级伸缩臂均包括方形的支撑底板2和伸缩桶3，伸缩桶3
是在远离支撑底板2的一端开口的空心结构，伸缩桶3在支撑底板2上的正投影的中心与支撑底板2的中心重合；支撑底板2与伸缩桶3之间设置连接有缓冲弹簧4，缓弹簧两端分别连接伸缩桶3和支撑底板2的中心位置。
[0020]进一步的，一级伸缩臂1上的粗驱动机构包括设置在一级伸缩臂1两端分别设置的主动线轴5和被动线轴6，二级伸缩臂上的粗驱动机构包括设置在二级伸缩臂的伸缩桶3两端分别设置的主动线轴5和被动线轴6。主动线轴5和被动线轴6均转动连接有安装座11，一级伸缩臂1上的安装座11与一级伸缩臂1固连，二级伸缩臂上的安装座11与伸缩桶3固连。主动线轴5和被动线轴6均与一级伸缩臂1的长度方向垂直，主动线轴5和被动线轴6均平行，主动线轴5上均连接有粗驱动电机；同一个粗驱动机构的主动线轴5和被动线轴6上设置有闭环的钢丝绳7，一级伸缩臂1上的钢丝绳7与二级伸缩臂的支撑底板2固连。二级级伸缩臂上的钢丝绳7与三级伸缩臂的支撑底板2固连。
[0021]进一步的，精驱动机构包括在支撑底板2上固定设置的三个精驱动电机8，精驱动电机8连接有控制器，精驱动电机8绕支撑底板2的中心位置均匀分布；精驱动电机8与伸缩桶3的长度方向之间有夹角，也即精驱动电机8的转轴长度方向与伸缩桶3的长度方向不一致；精驱动电机8的转轴上固连有驱动臂9，驱动臂9为绕二级伸缩臂长度方向旋转的螺旋结构；驱动臂9远本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗震高精密性的新型多结构柱状伸缩机构，包括一级伸缩臂，所述一级伸缩臂内设置有二级伸缩臂，其特征在于，所述一级伸缩臂与二级伸缩臂之间设置有粗驱动机构，所述二级伸缩臂上设置有精驱动机构。2.如权利要求1所述的高抗震高精密性的新型多结构柱状伸缩机构，其特征在于，所述粗驱动机构包括设置在一级伸缩臂两端分别设置的主动线轴和被动线轴，所述主动线轴上连接有粗驱动电机；所述主动线轴和被动线轴上设置有闭环的钢丝绳，所述钢丝绳与二级伸缩臂连接。3.如权利要求2所述的高抗震高精密性的新型多结构柱状伸缩机构，其特征在于，所述二级伸缩臂包括支撑底板和伸缩桶；所述支撑底板与钢丝绳固连，所述支撑底板与伸缩桶之间设置连接有缓冲弹簧。4.如权利要求3所述的高抗震高精密性的新型多结构柱状伸缩机构，其特征在于，所述精驱动机构包括在支撑底板上...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄骏，徐秉俊，郑海峰，何中一，袁野，
申请(专利权)人：上海中认尚科新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：