【技术实现步骤摘要】
本专利涉及机器人，具体涉及一种线驱动嵌套式伸缩机械臂。
技术介绍
1、在当今的作业环境中，伸缩臂因其稳定性和较大的负载能力，在工业领域被广泛使用，但同时针对诸如多关节机械臂、可折叠伸缩机械臂或重型的液压伸缩机械臂并不适用于一些简单、负载较小以及作业空间较小的问题，并且传统的笛卡尔机械臂因其直上直下的设计，容易造成空间资源的浪费。因此有必要开发出一种线驱动嵌套式伸缩机械臂，可与多种末端执行器配合使用，以保证高效的作业效率和满足不同作业的要求。
技术实现思路
1、为了实现上述目的，本专利提供了一种线驱动嵌套式伸缩机械臂，其中包括：
2、第一级机械臂；
3、基座，与第一级机械臂的碳素管通过石墨铜套进行相互嵌套；
4、第二级机械臂，与第一级机械臂的碳素管相互嵌套；
5、第三级机械臂，与第二级机械臂的碳素管相互嵌套；
6、固定板；
7、线轮，通过固定板与动力装置进行固接；
8、动力装置，即伺服电机；
9、所述第一级机械臂包括第一级机械臂上部支架、第一级机械臂下部支架、三根尺寸相同的第一级机械臂碳素管、五个尺寸相同的第一v型惰轮、第二v型惰轮、第三v型惰轮、第四v型惰轮、第五v型惰轮以及与其尺寸相对应的若干螺钉、螺母，第一级机械臂上部支架与第一级机械臂下部支架之间通过第一级机械臂碳素管相固接。
10、所述基座包括基座支架本体、三个与基座支架通孔相对应且尺寸相同的石墨铜套（用于第一级机械臂
11、所述第二级机械臂包括第二级机械臂上部支架、三根尺寸相同的第二级机械臂碳素管（此三根碳素管的外径尺寸应小于第一级机械臂碳素管内径尺寸，应为间隙配合，便于嵌套）、一个第六v型惰轮以及与其尺寸相对应的若干螺钉、螺母，第二级机械臂上部支架与第二级机械臂碳素管固接。
12、所述第三级机械臂包括第三级机械臂上部支架、三根尺寸相同的第三级机械臂碳素管（此三根碳素管的外径尺寸应小于第二级机械臂碳素管内径尺寸，应为间隙配合，便于嵌套）、固定线端的若干螺钉、螺母，第三级机械臂上部支架与第三级机械臂碳素管固接。
13、所述固定板与基座、线轮以及动力装置固接。
14、所述线轮包括上层线轮以及下层线轮。
15、所述动力装置为一个伺服电机，本实例所用型号为m3508。
16、本专利的技术效果在于：
17、（1）本专利设计了一种线驱动嵌套式伸缩机械臂，由电机和绕线线轮通过固定板与基座进行固定，来驱动基座和第一级机械臂之间产生相对运动，在线束和碳素管相互嵌套的作用下，第二级机械臂相对于第一级机械臂会产生相对运动，同理，在第二级机械臂产生相对运动的同时，在线束的作用下，第三级机械臂相对于第二级机械臂也会产生相对运动，由此使机械臂产生伸长和缩短，以此达到节省作用空间和提高工作效率的目的。
18、（2）本专利设计了一种线驱动嵌套式伸缩机械臂，针对于现有的机械臂伸缩方案，例如多关节机械臂、可折叠伸缩机械臂或重型的液压伸缩机械臂等相比，具有可在小范围空间作业、成本较低以及效率较高等优点，更适合在非传统工业，例如农业采摘等领域使用。
19、以下结合附图和线束走向对本专利进行详细描述，但不作为对本专利的限定。
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1.一种线驱动嵌套式伸缩机械臂，其特征在于：第一级机械臂（1）；基座（4），与第一级机械臂碳素管（102）通过石墨铜套（45）进行相互嵌套；第二级机械臂（2），与第一级机械臂碳素管（102）相互嵌套；第三级机械臂（3），与第二级机械臂碳素管（23）相互嵌套；固定板（5）；线轮（7），通过固定板（5）与动力装置（6）进行固接；动力装置（6），即伺服电机；所述第一级机械臂（1）包括第一级机械臂上部支架（101）、第一级机械臂下部支架（103）、第一级机械臂碳素管（102）、第一V型惰轮（104）、第二V型惰轮（105）、第三V型惰轮（106）、第四V型惰轮（108）以及第五V型惰轮（110），第一级机械臂上部支架（101）与第一级机械臂下部支架（103）之间通过第一级机械臂碳素管（102）相固接；所述基座（4）包括基座支架（41）、石墨铜套（45）、第七V型惰轮（42）、第八V型惰轮（43）以及第九V型惰轮（46）；所述第二级机械臂（2）包括第二级机械臂上部支架（21）、第二级机械臂碳素管（23）以及第六V型惰轮（24），第二级机械臂上部支架（21）与第二级机械臂碳素管（23）固接；
2.所述机械臂伸长时的线束走向包括将第一根线的一端固定在第一级下部支架（103）的方形孔（107）上，另外一端绕过基座支架（41）平面上的第八V型惰轮（43），然后穿过第一级机械臂下部支架（103）上凸型槽里的第三V型惰轮（106），再穿过固定板（5）上的下通孔（52）与上层线轮（71）固定；第二根线束的一端固定在基座支架（41）曲面上的固定螺钉（44）上，线束绕过第一级机械臂上部支架（101）曲面上固定的第四V型惰轮（108），再固定于第二级机械臂碳素管（23）的底部通孔（22）上，初始状态时基座支架（41）应刚好和第一级机械臂上部支架（101）相接触，同理如此，将第三根线束的一端固定在第一级机械臂上部支架（101）的惰轮固定螺钉（109）上，线束绕过第二级机械臂上部支架（21）曲面上固定的第六V型惰轮（24），再固定于第三级机械臂碳素管（32）的底部通孔（33）上；所述机械臂收缩时的线束走向包括将第一根线的一端固定在第一级机械臂上部支架（101）的方形孔（110），另外一端绕过基座支架（41）平面上的第七V型惰轮（42），然后穿过第一级机械臂上部支架（101）上凸型槽里的第五V型惰轮（111），再穿过固定板（5）的上通孔（51）与下层线轮（72）固定；然后将第二根线束的一端固定在第一级机械臂上部支架（101）的固定螺钉（112）上，后将线束的另一端依次绕过第一级机械臂下部支架（103）上固定的第一V型惰轮（104）、基座支架（41）曲面上固定的第九V型惰轮（46）与第一级机械臂下部支架（103）上固定的第二V型惰轮（105），最后将线束固定在第三级机械臂上部支架（31）的固定螺钉（34）上；所述第一级机械臂（1）、第二级机械臂（2）以及第三级机械臂（3）之间通过外径尺寸逐级递减的碳素管进行相互配合，以保证可发生相对滑动。
...【技术特征摘要】
1.一种线驱动嵌套式伸缩机械臂，其特征在于：第一级机械臂（1）；基座（4），与第一级机械臂碳素管（102）通过石墨铜套（45）进行相互嵌套；第二级机械臂（2），与第一级机械臂碳素管（102）相互嵌套；第三级机械臂（3），与第二级机械臂碳素管（23）相互嵌套；固定板（5）；线轮（7），通过固定板（5）与动力装置（6）进行固接；动力装置（6），即伺服电机；所述第一级机械臂（1）包括第一级机械臂上部支架（101）、第一级机械臂下部支架（103）、第一级机械臂碳素管（102）、第一v型惰轮（104）、第二v型惰轮（105）、第三v型惰轮（106）、第四v型惰轮（108）以及第五v型惰轮（110），第一级机械臂上部支架（101）与第一级机械臂下部支架（103）之间通过第一级机械臂碳素管（102）相固接；所述基座（4）包括基座支架（41）、石墨铜套（45）、第七v型惰轮（42）、第八v型惰轮（43）以及第九v型惰轮（46）；所述第二级机械臂（2）包括第二级机械臂上部支架（21）、第二级机械臂碳素管（23）以及第六v型惰轮（24），第二级机械臂上部支架（21）与第二级机械臂碳素管（23）固接；所述第三级机械臂（3）包括第三级机械臂上部支架（31）、第三级机械臂碳素管（32），第三级机械臂上部支架（31）与第三级机械臂碳素管（32）固接；所述固定板（5）包括固定板上通孔（51）以及固定板下通孔（52），固定板（5）与基座（4）、线轮（7）以及伺服电机（6）固接；所述线轮（7）包括上层线轮（71）以及下层线轮（72）；所述动力装置（6）为一个伺服电机。
2.所述机械臂伸长时的线束走向包括将第一根线的一端固定在第一级下部支架（103）的方形孔（...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅隆生，家博，夏满，辜煜，李瑞，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：
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