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专利号: 201811477555X
申请人: 济南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2026-11-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多关节轻型轮椅机械手臂系统,包括机械手爪(1)、操作杆(2)、机械臂(8)、驱动控制箱(6)和轮椅移动平台(7);其特征在于机械手爪(1)安装在机械臂(8)上,是机械臂(8)的末端执行部件来实现对目标物体抓取,机械臂(8)安装在机械臂基座(5)上面,机械臂基座(5)固定在轮椅移动平台(7)的左侧,操作杆(2)固定在轮椅的右侧,完成对多关节轮椅机械手臂系统的运动操纵,所述驱动控制箱(6)固定在轮椅移动平台(7)的后面,驱动电机II(17)安装在驱动控制箱(6)内,通过软绳传动的方式将动力传递到机械臂(8)各关节上,实现对机械臂转动关节(14)的分离驱动,机械臂转动关节(14)包括第一转动关节(14a)、第二转动关节(14b)和第三转动关节(14c);机械臂(8)是由小臂结构(10)、中间臂结构(11)、大臂结构(12)和腰部结构(13)组成;小臂结构(10)与中间臂结构(11)通过第一转动关节(14a)连接,中间臂结构(11)与大臂结构(12)通过第二转动关节(14b)连接,中间臂结构(11)与腰部结构(13)通过第三转动关节(14c)连接;机械臂转动关节(14)是均由上轴盖(23)、滚针轴承(24)、从动螺旋绳轴(25)和臂体下轴盖(27)组成;滚针轴承(24)安装在从动螺旋绳轴(25)两端,并安放在臂体下轴盖(27)相应位置,上轴盖(23)通过螺钉(26)装配固定在臂体下轴盖(27)上,从而构成机械臂转动关节(14);机械臂(8)是由主动螺旋绳轮(19),从动螺旋绳轴(25)、传动软绳(18)和软绳套(15)组成的软绳传动方式来实现对机械臂转动关节(14)的动力传递;所述的主动螺旋绳轮(19)连接在驱动电机II(17)的动力输出位置上,并固定在驱动控制箱(6)上;所述的传动软绳(18)穿过软绳套(15)实现动力的传递,其一端通过螺钉(22)预紧固定在软绳固定预紧位置(21)上,另一端利用滚针轴承(24)卡紧固定在从动螺旋绳轴(25)上,而软绳套(15)一端安装固定在软绳套固定装置(16)上,另一端固定在软绳套固定位置(29)内,软绳套(15)穿过臂体内走线孔位置(28)实现在机械臂(8)的内部走线。

2.根据权利要求1所述的多关节轻型轮椅机械手臂系统,其特征在于机械臂的腰部结构(13)装有谐波减速机(20)并安装在机械臂基座(5)的上面,驱动电机I(4)安装在机械臂基座(5)的下面,机械臂基座(5)固定在轮椅移动平台(7)的左侧。

3.根据权利要求1所述的多关节轻型轮椅机械手臂系统,其特征在于主动螺旋绳轮(19)通过软绳传动方式驱动从动螺旋绳轴(25)转动,实现机械臂转动关节(14)的运动;所述主动螺旋绳轮(19)和从动螺旋绳轴(25)上两端均加工了方向相反的同等螺旋绳槽,传动软绳(18)长度相同方向相反的旋绕在螺旋绳槽内来保证精确的传动,轮、轴的直径之比为其传动速比和软绳在绳槽内走线长度之比,螺旋绳槽的槽深为软绳的半径,螺距大于软绳的直径,传动软绳(18)在螺旋绳槽内的旋绕圈数为在螺旋绳槽圈数的一半,从而满足在正反两个方向的传动过程中完成绕螺旋绳槽的旋绕和松开。