一种可搭接式机械臂轨迹实验平台的制作方法

本实用新型属于机械领域，具体涉及一种可搭接式机械臂轨迹实验平台。

背景技术：

目前，在小型的机械臂上进行实验时，当机械臂各个关节的运动方式和关节长度固定不变时，往往不能满足不同实验的需求，此时往往需要实验者花费时间以及资金重新设计或者购置机构部件，加大实验的成本，费时费力。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种可搭接式机械臂轨迹实验平台，本实用新型设计合理，通过设置不同的的机械臂关节构件，以不同的连接方式和来满足实验的不同需求，充分解决了单个机械臂实验台功能上的局限性。

为达到上述目的，本实用新型所述一种可搭接式机械臂轨迹实验平台包括底座，所述底座上固定或转动连接有第二舵机，第二舵机与能够调节高度的连杆组件下端铰接，连杆组件上端与第三舵机一端铰接，第三舵机的另一端与第四舵机固定连接，第四舵机与用于模拟机械臂末端的轨迹的末端执行器转动连接。

所述连杆组件包括第二舵机连接架和第三舵机连接架，所述第二舵机连接架和第三舵机连接架通过法兰盘固定连接在圆柱杆的两端。

所述第二舵机与底座的摆动式固定端固定连接，第三舵机通过可调连接板与第四舵机固定连接，所述可调连接板用于调节第三舵机和第四舵机之间的距离，第四舵机的舵盘通过舵盘固定孔与第四舵机连接架铰接，第四舵机连接架末端与末端执行器固定连接。

还包括第一舵机和第四舵机连接架，所述第一舵机通过第一舵机连接架转动连接在底座上，所述第一舵机连接架通过转式固定端与第二舵机固定连接，所述第四舵机与第四舵机连接架一端铰接，第四舵机连接架另一端与末端执行器固定连接。

所述第二舵机连接架、第三舵机连接架和第四舵机连接架的结构相同，均由三个面固定首尾相接而成，呈“凵”形，其三个面均设置有舵盘固定孔，所述舵盘固定孔用于与舵机舵盘或法兰盘连接。

所述可调连接板的四个角部分别设置有若干沿水平方向排列且规格相同的连接孔，且四排连接孔的延伸方向一致。

所述第二舵机与底座的摆动式固定端固定连接，第三舵机与第四舵机通过第一舵机连接架固定连接，第三舵机与第一舵机连接架通过水平固定孔连接，第四舵机设置在第一舵机连接架中，第四舵机的舵盘伸出第一舵机连接架的矩形开口，所述末端执行器与第四舵机的舵盘固定连接。

所述第一舵机连接架主体为四个面首尾连接组成的为矩形框，该矩形框其中一个面上开设有矩形开口，矩形开口周围设置有竖直固定孔，与该矩形开口相对的一面中间断开，断开处设置有伸出端，伸出端为两个固定片，两个固定片上分别设置有水平固定孔，水平固定孔用于与舵机机身两侧的固定连接板连接。

所述底座的摆动式底座固定端相对固定设置有两个固定片，固定片上对称色设置有两个用于与舵机固定的固定孔，转动式底座固定端设置有舵机舵盘固定孔。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益的技术效果，本实用新型设有底座，底座上固定或转动连接有第二舵机，第二舵机与第三舵机通过高度可调节的连杆组件连接，第三舵与第四舵机固定连接，第四舵机与第四连接架转动连，第四连接架与用于模拟机械臂末端的轨 迹的末端执行器固定连接，此种连接方式可实现实验平台臂长的调节，同时可实现末端执行器在水平方向或者水平方向的转动。

进一步的，连杆组件包括第二舵机连接架和第三舵机连接架，第二舵机连接架和第三舵机连接架通过法兰盘固定连接在圆柱杆的两端，通过选用不同长度的圆柱杆可实现本试验平台臂长的调节。

进一步的，第二舵机与底座的摆动式固定端固定连接，第三舵机通过可调连接板与第四舵机固定连接，可调连接板用于调节第三舵机和第四舵机之间的距离，第四舵机的舵盘通过舵盘固定孔与第四舵机连接架铰接，第四舵机连接架末端与末端执行器固定连接，可实现本试验平台机械臂长度方向的调整。

还包括第一舵机和第四舵机连接架，第一舵机通过第一舵机连接架转动连接在底座上，第一舵机连接架通过转式固定端与第二舵机固定连接，第四舵机与第四舵机连接架一端铰接，第四舵机连接架另一端与末端执行器固定连接，第一舵机与底座的转动式固定端连接，可实现本装置在水平方向原地360°的转动，大大提高了本装置的适用范围。

进一步的，第二舵机连接架、第三舵机连接架和第四舵机连接架的结构相同，均由三个面固定首尾相接而成，呈“凵”形，其三个面均设置有舵盘固定孔，舵盘固定孔用于与舵机舵盘或法兰盘连接，当需要用到本舵机连接架使，可根据需要选择需要使用的固定孔，提高了本装置的通用性。

进一步的，可调连接板的四个角部分别设置有若干沿水平方向排列且规格相同的连接孔，且四排连接孔的延伸方向一致，用于将固定连接板固定到不同的连接孔上，可以实现机械臂臂长的调节，即机械臂在水平方向的调节。

进一步的，第二舵机与底座的摆动式固定端固定连接，第三舵机与第四舵机通过第一舵机连接架固定连接，第三舵机与第一舵机连接架通过水平固定孔连接，第四舵机设置在第一舵机 连接架中，第四舵机的舵盘伸出第一舵机连接架的矩形开口，第四舵机通过螺栓和竖直固定孔固定在第一舵机连接架中，末端执行器与第四舵机的舵盘固定连接，将末端执行器直接与舵机的舵盘连接，可使末端执行器以舵盘中心为轴，沿舵机架平面在360°转动，扩大了本装置的使用范围，且操作方便。

进一步的，第一舵机连接架主体为四个面组成的为矩形框，该矩形框其中一个面上开设有矩形开口，矩形开口周围设置有竖直固定孔，与该矩形开口相对的一面中间断开，断开处设置有伸出端，伸出端为两个固定片，两个固定片上分别设置有水平固定孔，水平固定孔用于与舵机机身两侧的固定连接板连接，可使舵机与本连接架实现固定连接和转动连接两种方式，需要进行实验时，可根据需要选择舵机与本舵机连接架的固定位置，可实现两舵机正交连接，提高了装置的通用性，节省实验的装备成本。

进一步的，底座的摆动式底座固定端相对固定设置有两个固定片，固定片上对称色设置有两个用于与舵机固定的固定孔，转动式底座固定端设置有舵机舵盘固定孔，通过固定片实现固定连接，通过舵盘固定孔实现转动连接，通过最简单的结构实现需要的功能，结构简单，不易损坏。

附图说明

图1为本实用新型实施例1示意图；

图2为本实用新型实施例2示意图；

图3为本实用新型实施例3示意图；

图4为本实用新型的底座示意图；

图5为第一舵机连接架示意图；

图6为本实用新型第二、第三和第四舵机连接架示意图；

图7为连杆组件示意图；

图8为可调连接板示意图；

图9为可调连接板和固定连接板配合示意图；

附图中：1-1、第一舵机，1-2、第二舵机，1-3、第三舵机，1-4、第四舵机，2、固定连接板，2-1、第一固定连接板，2-2、第二固定连接板，3、可调连接板，4、第二舵机连接架，5、末端执行器，6、圆柱杆，7、法兰盘，8、第一舵机连接架，9、底座，10、摆动式固定端，11、转动式固定端，12、可调螺栓孔，13、竖直固定孔，14、水平固定孔，15、舵盘固定孔，16、第三舵机连接架、17、第四舵机连接架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

实施例1

参照图1，可搭接式机械臂轨迹实验平台包括第一舵机1-1，第一舵机1-1通过第一舵机连接架8上开设的竖直固定孔13和螺栓固定在第一舵机连接架8中，第一舵机1-1的舵盘通过螺栓与底座9的转动式固定端11连接，第一舵机连接架8通过摆动式固定端10与第二舵机1-2固定连接，第二舵机1-2的输出轴贯穿整个舵机从舵机两端伸出，输出轴的两个伸出端各设置有一个舵盘，第二舵机1-2的两个舵盘分别与第二舵机连接架4两个侧面的固定孔15通过螺栓固定连接。舵盘第二舵机1-2的输出轴带动舵盘转动，舵盘带动第二舵机连接架4转动，第二连接架4顶部通过法兰盘7固定连接在圆柱杆6的底端，圆柱杆6的顶端通过法兰盘7与第三连接架固定连接，即第二连接架与第三连接架分别通过法兰盘7连接在圆柱杆6的两端形成连杆组件，第三连接架中转动连接有第三舵机1-3，第三舵机1-3的舵盘与第三舵机连接架16通过螺栓和舵盘固定孔15连接在第三舵机连接架16的两侧面上，第三舵机1-3与输出轴相对的一端两侧分别与两个第一固定连接板2-1的一端通过螺栓固定连接，两个第一固定连接板2-1的另一端分别与两个可调连接板3的一端通过螺栓固定连接，两个可调连接板3的另 一端与分别与两个第二固定连接板2-2的一端通过螺栓固定连接，两个第二固定连接板2-2的一端通过螺栓与第四舵机固定连接，水平方向的长度通过可调连接板3和固定连接板的固定位置来进行调节，第四舵机与第四舵机连接架17通过螺栓连接在第四舵机连接架17两侧面的舵机舵盘固定孔15上，第四舵机连接架17底面通过法兰盘7固定连接有末端执行器5，末端执行器用于模拟机械臂末端的轨迹，验证轨迹的正确性，本实施例中机械臂的运动方式为“转动—摆动-摆动-摆动”。

参见图4，底座9有两个连接端可实现两种连接方式，分别为摆动式固定端10和转动式固定端11，设置在底座表面的两端，摆动式底座固定端10为焊接在底座上的相对设置的两个固定片，固定片上对称加工两个用于与舵机固定的固定孔，转动式底座固定端11设置有舵机舵盘固定孔。

参见图5，第一舵机连接架8主体为四个面首尾连接组成的为矩形框，该矩形框其中一个面上开设有矩形开口，矩形开口周围设置有六个竖直固定孔13，与该矩形开口相对的一面中间断开，断开处设置有伸出端，伸出端为两个固定片，两个固定片上分别设置有水平固定孔14，水平固定孔14用于与舵机机身两侧的固定连接板连接。

参见图6，第二舵机连接架4、第三舵机连接架16和第四舵机连接架17的结构相同，统称为小舵机连接架，小舵机连接架由三个面首尾相接，固定连接而成，呈“凵”形，小舵机连接架的三个面均加工了设置有舵盘固定孔15，舵盘固定孔15圆形，该圆形由若干小圆孔排列组成，舵盘固定孔15用于与舵机舵盘或法兰盘7连接，小舵机连接架两个侧面还设置有用于与舵盘转动部分相互作用的圆孔，该圆孔设置于舵盘固定孔15圆心处。

参见图7，第二舵机连接架和第三舵机连接架通过法兰盘7固定连接在圆柱杆6的两端，组成连杆组件，通过选用不同长度的连接杆即可实现本装置高度的调整。

参见图8，可调连接板3的四个角部分别设置有若干沿水平方向排列且规格相同的连接孔，位于同一个角部的连接孔相互连通，且四排连接孔的延伸方向一致，用于将固定连接板2固定到不同的连接孔上，可以实现机械臂臂长的调节，即机械臂在水平方向的调节。

参见图9，固定连接板2和可调连接板3通过螺栓连接，在使用时，选择合适可调节螺栓孔的位置，与固定连接板2上对应的螺栓孔对齐，然后用螺栓将固定连接板2和可调连接板3连接起来。

实施例2

参见图2，本实施例的实验台所包括的部件与实施例1相比，少了第一舵机1-1、可调节连接板3和第四舵机连接架2-4，第二舵机的固定板与底座9的摆动式固定端10固定连接，此时最下端的关节的运动方式为摆动，第二舵机输出轴与连杆组件下端的第二舵机连接架4铰接，连杆组件上端的第三舵机连接架16与第三舵机一端铰接，第三舵机的另一端与第一舵机连接架8通过水平固定孔14连接，第一舵机连接架8中还设置有第四舵机，第四舵机的舵盘伸出第一舵机连接架8的矩形开口，第四舵机通过螺栓和竖直固定孔13固定在第一舵机连接架8中，第四舵机的舵盘与末端执行器连接，本实施例中机械臂的运动方式为“摆动-摆动-转动”。

实施例3

参见图3，本实施例三个关节运动的均为摆动，本实施例与实施例2的不同之处在于第三舵机与输出轴相对一端连接的部件不同，具体为第三舵机通过可调连接板与第四舵机连接，第四舵机的舵盘通过舵盘固定孔15与第四舵机连接架17铰接，第四舵机连接架17底面通过法兰盘7固定连接有末端执行器5，即本实施例中，自第二舵机处自上的部件及部件间的连接关系与实施例1完全相同，其水平方向的长度可以可调连接板3与固定连接板2的固定位置来进行调节，本实施例中机械臂的运动方式为“摆动-摆动-摆动”。

上述实施例仅为本实用新型实现的优选方案，并非限定性穷举，在不脱离本实用新型构思的前提下，熟悉此技术的人士所做的任何简单变相和修饰，仍应包含于本实用新型的权利保护范围之内。