科技成果

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成果名称: 一种七自由度仿生机械手臂

成果登记号: 9612024Y0362

第一完成单位: 西安矩动智能科技有限公司

联 系 人: 张磊

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 先进制造

应用行业: 科学研究和技术服务业

学科分类: 机械制造自动化(460.50)

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 张磊

成果简介:

1.主要内容

机械手臂是一种多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂自动化机械装置,在工业生产、医学治疗、军事、太空探索等涉及机器人技术的领域都有广泛的应用。但是目前市面上的机械手臂存在结构复杂、功能单一等问题。

目前我国工业生产中使用的大多是六自由度的机械手臂,可以满足基本工业生产的需要。六自由度机械臂,各个运动之间互不干涉,具有精度高、运动自由度高、结构较紧凑等优点,但是结构上仍然遵循的是传统的仿生机械手臂设计,存在作业范围不全面,传统的机械臂大都采用外部布线,机械臂在动作时可能会造成干扰等不足。因此急需要一种作业范围更广,具有极强的灵活性,且各个运动之间互不干扰,控制精度高的机械手臂。因此本公司提出一种七自由度仿生机械手臂,解决了现有技术中作业范围不全面,机械臂在动作时可能会造成干扰等不足的问题。

2.创新点

  本设备通过三组结构相仿的部件连接使仿生机械手臂具有七个自由度,作业范围更广,具有极强的灵活性,且各个运动之间互不干扰,控制精度高,运动自由度高且结构紧凑等优点。

3.主要技术指标:

1)基座减速器轴与基座上机壳之间的基座轴承均为角接触球轴承,可同时承受径向载荷和轴向载荷。

2)基座机壳采用两段式设计,用螺栓连接,安装方便,采用锥齿轮传递动力,电机横卧。

3)各个动臂的电动机上装配有控制模块,由计算机程序控制独立进行工作,根据所要实现的位姿变换要求,电动机独立发生转动,通过各个动臂中的同步带轮装置传递电动机动力,实现七个自由度的独立变换,进而实现位姿变换的要求,由于各个电动机单独工作,控制精度高,动作灵活,结构紧凑,并且可实现七个自由度,作业范围更广,可实现更多复杂的位姿变换要求。

4.预期的经济效益:

  一种七自由度仿生机械手臂能够代替人工完成繁琐、重复的工作任务,如装配、包装、搬运等。相比人工操作,机械臂具有更高的工作速度和精度,能够大幅提高生产效率,缩短生产周期,降低生产成本。传统的人工作业需要雇佣大量的工人,而机械臂可以代替部分或全部的人工工作,从而减少用工成本。尤其是对于一些费时费力、易出错的工作环节,使用机械臂可以显著降低人力资源投入,提高企业的竞争力。