具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供如下实施例

实施例1

本发明实施例提供了一种机械手装置的放料机械手臂，如图1所示，包括动力座1，所述动力座1上端左右两侧对称设有减震机构4，且动力座1的上端中部设有调节腔102，所述减震机构4连接有机械臂机构，所述机械臂机构包括导向机构和夹取机构8，所述导向机构通过电机二201与夹取机构8连接，所述调节腔102内部转动设有角度调节机构，所述角度调节机构连接有导向机构，所述动力座1、机械臂机构、夹取机构8和角度调节机构中的电器件连接有控制件，所述控制件为单片机，所述单片机的型号为AT89C52。

上述技术方案的有益效果为：

在使用机械手装置的放料机械手臂进行运输物品时，首先控制动力座1中的电机使角度调节机构沿着水平面转动，角度调节机构可带动导向机构进行水平面方向的转动，从而带动夹取机构8沿着水平面方向进行转动，然后通过角度调节机构内部的电机带动导向机构沿着竖直平面进行转动，导向机构对夹取机构8起到导向作用，使得夹取机构8沿着竖直平面转动，通过设置角度调节机构达到了控制夹取机构8沿水平面和竖直平面转动的目的，同时导向机构内部设有电动伸缩杆，电动伸缩杆与夹取机构8连接可提高夹取机构8的工作范围，实现夹取机构8可以达到空间内的任一位置，电机二201壳进一步控制夹取机构8的角度，提高了夹取机构8的角度调节精度，通过单片机控制动力座1、机械臂机构、夹取机构8和角度调节机构中的电器件工作，实现了货物的自动化转移或搬运，无需人工参与，节省人力成本，提高生产效率，在机械臂机构和动力座1之间设置减震机构4，可以提高机械手臂运输物品的稳定性，解决了背景技术提出的问题1、现一般还是采用人工转移或搬运，人工成本高，费时费力，而且不利于生产效率的提高，同时人工搬运存在安全隐患和问题2、机械手臂进行运输物品时若物品重量过大机械手臂的运输过程不稳定中的至少一个技术问题。

实施例2

在上述实施例1的基础上，如图2-图3所示，所述角度调节机构包括工作壳3，所述工作壳3的内部设有工作腔二301，所述工作壳3的前端左右两侧贯通设有开口一302，所述工作壳3的前端中部贯通设有开口二303，所述开口一302和工作腔二301连通，所述工作腔二301的后端左右两侧对称设有电动伸缩杆一304，所述电动伸缩杆一304的前端固定连接有调节平衡机构，所述工作腔二301的后端中部固定设有电机三305，所述电机三305与固定轴一308固定连接，所述固定轴一308穿过所述开口二303与齿轮一306固定连接，所述工作壳3的前端左右两侧转动设有平衡轮307，所述平衡轮307的外侧端周向均布设有若干齿块3071，所述平衡轮307的齿块3071与所述齿轮一306啮合，所述工作壳3的后端固定连接有固定轴二309；

所述调节平衡机构包括转轮6，所述转轮6与所述电动伸缩杆一304固定连接，所述转轮6的侧端周向均布设有若干固定槽601，所述固定槽601内部设有弹簧一603，所述弹簧一603与刀型杆602固定连接，所述平衡轮307前后贯通设有配合腔3072，所述配合腔3072与所述开口一302前后连通，且配合腔3072周向均布设有刀型槽3073，所述刀型槽3073与所述刀型杆602配合，所述刀型杆42远离所述刀型槽3073的一端转动设置在所述固定槽601内部，左右两侧的所述刀型槽3073和刀型杆602的旋向向相反。

上述技术方案的有益效果为：

角度调节机构在带动导向机构沿着竖直平面转动时，达到调节夹取机构8竖直平面角度的目的，启动电机三305，电机三305带动固定轴二309转动，固定轴二309转动带动导向机构和齿轮一306转动，齿轮一306带动与其啮合的平衡轮307转动，在导向机构转动到目标位置后，电机三305停止工作，此时控制电动伸缩杆一304工作，使得转轮6与平衡轮307配合，通过设置弹簧一603，使得平衡轮307只能单向旋转，此时刀型杆602与刀型槽3073配合，左右两侧的所述刀型槽3073和刀型杆602的旋向向相反，左右两侧设置的平衡轮307和齿轮一306卡死，停止转动，此时夹取机构8夹取物品时可通过左右两侧设置的平衡轮307对齿轮一306起到支撑作用，提高了固定轴二309的稳定性，使得夹取机构8在竖直平板的转动稳固性较高，避免夹取重量较大的物品时固定轴二309发生晃动，影响了夹取机构8的运输效率，也可通过单侧的刀型杆602和刀型槽3073配合，对固定轴二309的旋转方向起到导向作用。

实施例3

在实施例2的基础上，如图1、图4所示，所述动力座1内部设有工作腔一101，所述工作腔一101与调节腔102上下连通，所述工作腔一101内部固定设有电机一2，所述电机一2通过与其固定连接的电机轴与所述角度调节机构中的工作壳3固定连接。

所述减震机构4包括减震壳401，所述减震壳401与所述导向机构滑动连接，所述减震壳401内部设有缓冲腔402，所述减震壳401的下端贯通设有开口三403，所述缓冲腔402内部滑动设有缓冲板404，所述缓冲板404与缓冲块406固定连接，所述缓冲块406上套设有弹簧二405且弹簧二405固定设置在缓冲板404和缓冲腔402之间，所述缓冲块406穿过所述开口三403与连接板407固定连接，所述连接板407与所述动力座1固定连接。

上述技术方案的有益效果为：

通过控制电机一2工作，可带动工作壳3沿水平面转动，使得导向机构沿着水平面转动，达到调节夹取机构8水平面角度的目的，通过设置减震机构4，对导向机构和动力座1之间起到减震作用，在导向机构连接的夹取机构8进行夹取重量较大物品时，避免了导向机构发生晃动，使得动力座1在驱动导向机构进行转动时的稳定较高，提高了夹取机构8在水平面转动的稳定性，解决了机械手臂进行运输物品时若物品重量过大机械手臂的运输过程不稳定的技术问题，其中设置弹簧二405达到了减震机构4的减震效果，弹簧二405套在缓冲块406上，通过缓冲板404和缓冲腔402的配合对弹簧二405起到导向作用，提高了弹簧二405的使用寿命。

实施例4

在实施例2的基础上，如图1所示，所述导向机构包括底板5，所述底板5的下端设有圆形槽且圆形槽的左右两侧对称设有减震机构4，所述底板5的上端滑动设有导向板一501，所述导向板一501的前后两端对称设有导向杆502，所述导向杆502远离所述导向板一501的一端与导向板二503转动连接，所述导向板二503穿过调节块504上的开口四5041连接有安装块506，所述调节块504的数量为两个且两个调节块504对称设置在所述工作壳3的前后两侧，前侧的所述调节块504下部与所述固定轴一308固定连接，后侧的所述调节块504下部与所述固定轴二309转动连接，前后两侧的所述调节块504上部之间连接有，所述安装块506靠近所述导向板二503的一端上下两侧对称设有电动伸缩杆二505，所述电动伸缩杆二505与所述调节块504固定连接，所述安装块506的下端设有电机201，所述电机201通过与其固定连接的电机轴与所述夹取机构8固定连接。

上述技术方案的有益效果为：

在导向机构沿着水平面转动时，通过底板5下端设置圆形槽，圆形槽和减震机构4的配合可以使得底板5的旋转过程保持稳定，在角度调节机构在带动导向机构沿着竖直平面转动时，通过固定轴一308带动调节块504转动，调节块504上设置的开口5041对导向板二503起到导向作用，通过导向板501在底板5上滑动，导向板501和导向杆502转动连接，导向杆502和导向板二503转动连接，导向板二503和调节块504滑动连接，导向板501、导向杆502、导向板二503和调节块504构成的四边形结构，根据四边形可任意形变的原理保证了安装块506可以到达任意位置，使得夹取机构8可以到达任意位置，且通过设置电动伸缩杆二505，可推动安装块506沿着电动伸缩杆二505的方向移动，进一步提高了夹取机构8的工作范围，有利于物品的运输。

实施例5

在实施例1的基础上，如图5-图6所示，所述夹取机构8包括：

夹取壳801，所述夹取壳801的内部左右两侧对称设有工作腔三803，左右两侧的所述工作腔三803之间设有工作腔四802，所述工作腔三803的前后两端贯通设有圆孔825，所述工作腔三803内部转动设有蜗轮809，所述工作腔四802内部固定设有电机四823，所述电机四823与固定轴三804固定连接，所述固定轴三804与带轮一805固定连接，所述带轮一805通过皮带二806与带轮二807连接，所述带轮二807与蜗杆808固定连接，所述蜗杆808的左右两侧分别与左右两侧的涡轮809啮合，所述涡轮809的前后两端对称连接有螺纹块810，右侧的所述工作腔三803中的螺纹块810与螺纹杆二826螺纹连接，左侧的所述工作腔三803中的螺纹块810与螺纹杆一811螺纹连接；左右两侧的工作腔三803内部的螺纹块810螺纹旋向相反。

两个支撑腔818，所述两个支撑腔818对称设置在所述工作腔四802的前后两侧，所述支撑腔818远离所述工作腔四802的一端贯通设有开口五822，所述支撑腔818内部滑动设有滑动板819，所述滑动板819与连接块二820固定连接，所述连接块二820上套设有弹簧三821且弹簧三821固定设置在滑动板819和支撑腔818之间，所述连接块二820穿过所述开口五822与夹取板812固定连接，所述夹取板一812与穿过所述圆孔825的螺纹杆一811固定连接；

两个夹取板二816，所述两个夹取板二816的中部分别与连接块三815固定连接，所述连接块三815与穿过所述圆孔825的螺纹杆二826转动连接，所述夹取板二816的上下两端对称设有导向块814，所述导向块814上设有滑槽8141，所述夹取板二816的右部固定连接有夹取块二817，所述夹取块二817上设有保护垫824；

两个夹取块一813，所述两个夹取块一813对称设置在所述夹取壳801的左端前后两侧，所述两个夹取块一813分别与夹取板一812固定连接，所述夹取板812的上下两端对称设有滑轴8121，所述滑轴8121与所述滑槽8141滑动连接。

上述技术方案的有益效果：

在夹取机构8进行运输物品时，可根据物品的大小旋转合适的夹具进行夹持，若运输较大的物品时，使用夹取块二817进行夹取物品，启动电机四823，电机四823带动固定轴三804转动，固定轴三804带动带轮一805转动，带轮一805通过皮带二806带动带轮二807转动，带轮二807带动蜗杆808转动，蜗杆808带动左右两侧的蜗杆809转动，左右两侧的蜗杆809带动螺纹块810转动，右侧的螺纹块810转动使得与其连接的螺纹杆二826向内移动，左侧的螺纹块810转动使得与其连接的螺纹杆一811向外移动，如图7所示，此时螺纹杆二826通过连接块三815带动夹取板二816向内转动，使得前后两侧的夹取块二817相互靠近，达到对物品进行夹取的目的，同时螺纹杆一811推动夹取板一812向外移动，通过夹取板一812对夹取板二816起到限位支撑作用，使得夹取块二817的夹取更加稳固，夹取板二816和夹取板一812通过导向块826连接起来，滑槽8141和滑轴8121的滑动作用使得夹取板一812和夹取板二816的连接具有导向作用，保护垫824可以提高对夹取物品的保护性；

若运输较小的物品时，使用夹取块一813进行夹取物品，右侧的螺纹块810转动使得与其连接的螺纹杆二826向外移动，左侧的螺纹块810转动使得与其连接的螺纹杆一811向内移动，如图8所示，此时螺纹杆二826通过连接块三815带动夹取板二816向外转动，同时螺纹杆一811带动夹取板一812向内移动，使得前后两侧的夹取块一813相互靠近，达到对物品进行夹取的目的，通过设置弹簧三821，提高了在弹簧三821的弹性作用下使得夹取板一812稳定性，提高了夹取块一813的夹取稳固性，且可通过电机一2带动夹取机构8转动，根据夹取物品的不同带动夹取机构8转动，使得所需使用的夹取板和夹取块与工作面对应，针对不同大小的物品设置两组夹取板和夹取块，提高了夹取机构8的适用范围。

实施例6

在实施例1的基础上，如图7-图9所示，还包括稳定升降机构，所述稳定升降机构设置与所述动力座1固定连接，所述稳定升降机构包括：

底座7，所述底座7的上端设有升降槽701，所述底座7的下端内部设有第一空腔702，所述第一空腔702的左右两侧对称设有螺纹杆三708，所述螺纹杆三708的圆柱段固定连接有带轮三709，左右两侧的所述带轮三709通过皮带一710连接，所述螺纹杆三708的圆柱段贯穿所述第一空腔702的上端进入所述升降槽701中与所述底座7的上端转动连接；

固定座703，所述固定座703固定设置在所述升降槽701的下端，所述固定座703的中部设有导向孔7031，所述固定座703的上端设有凹槽一7032，所述固定座703的左侧内部设有安装腔7033，所述安装腔7033内部固定设有电机五704，所述电机五704与转动轴705固定连接，所述电机轴705贯穿所述安装腔7033的下端进入所述第一空腔702内部固定连接有齿轮二706，所述齿轮二706与齿轮三707啮合，所述齿轮三707与左侧的所述螺纹杆三708的圆柱段固定连接；

两个升降块711，所述两个升降块711分别与左右两侧的所述螺纹杆三708的螺纹段螺纹连接，所述升降块711的一端固定连接有牵引块713，所述升降块711远离牵引块713的一端与若干滚轮712接触，所述若干滚轮712间隔均布设置在所述升降槽701的前后两端之间，所述牵引块713上滑动设有滑块一714且滑块一714和牵引块713之间固定设有弹簧四715，所述滑块一714与支铰杆一716转动连接，所述支铰杆一716与支撑块717转动连接，所述支撑块717与弧杆718转动连接；

两个滑块二720，所述两个滑块二720的下端滑动设置在所述凹槽一7032的下端左右两侧，所述滑块二720的侧端和凹槽一7032的侧端之间固定设有弹簧五723，所述滑动二720远离所述弹簧五723的一端与滑轮722接触，所述滑轮722对称设置在平衡块721的上端左右两侧，所述平衡块721的下端固定连接有弹簧六727，所述弹簧六727固定设置在所述导向孔7031内部且平衡块721与导向孔7031滑动连接，所述滑块二720的上部与支铰杆二719转动连接，所述支铰杆二719与所述弧杆718的中部转动连接；

安装座724，所述安装座724的上端与所述动力座1固定连接，所述安装座724的下端左右两侧对称设有凹槽二726，所述凹槽二726的左右两侧对称设有弹簧七725，所述弹簧七725与所述支撑块717固定连接，所述安装座724的下端中部固定设有连接轴727，所述连接轴727与左右两侧所述弧杆718远离所述支撑块717的一端转动连接。

上述技术方案的有益效果为：

通过设置升降座，可以同于调节动力座1的高度，进而调节夹取机构8的工作高度，提高了夹取机构8的工作范围，在对动力座1进行调节时，启动电机五704，通过转动轴705带动齿轮二706转动，齿轮二706带动与其啮合的齿轮三707转动，使得左侧的螺纹杆三708转动，左侧的螺纹杆三708通过皮带一710和带轮三709的连接带动右侧的螺纹杆三708转动，使得左右两侧的螺纹杆三708转动，带动升降块711升降，升降块711带动牵引块713转动，牵引块713带动滑块一714上下移动，滑块一714通过支铰杆一716带动支撑块717移动，通过设置弹簧四715使得滑块一714具有缓冲效果，进而使得支撑块717的左右晃动具有缓冲效果，同时在滑块一714的缓冲作用下可以保证支铰杆一716带动支撑块717移动具有稳定效果，支撑块717上端通过弹簧七725与安装座725连接，使得安装座725的上下晃动具有缓冲效果，在安装座725发生左右晃动时，带动左右两侧的支撑块717一上一下移动，向下移动的支撑块717首先推动滑块一714移动，对弹簧四715压缩，然后带动弧杆718向下转动，推动支铰杆二719推动滑块二720向外侧移动，对弹簧五723造成压缩，在弹簧五723和弹簧四715的共同作用下使得向下移动的支撑块717具有缓冲效果，向上移动的支撑块717首先推动滑块一714移动，对弹簧四715拉伸，然后带动弧杆718向上转动，推动支铰杆二71拉动滑块二720向内侧移动，滑块二720与滑轮722接触，推动平衡块721沿着导向孔7031向下滑动，使得弹簧六727压缩，在弹簧六727和弹簧四715的共同作用下使得向上移动的支撑块717具有缓冲效果，通过弹簧六727、弹簧五723和弹簧四715的共同作用使得安装座725的左右晃动具有缓冲效果，安装在安装座725上的动力座1在工作时具有稳定效果，进而提高了机械手臂的工作稳定性。

实施例7

在实施例4的基础上，还包括:

角度传感器：所述角度传感器设置在所述固定轴一308上，用于检测所述固定轴一308的转动角度；

距离传感器：所述距离传感器设置在所述连接块一507上，用于检测所述连接块一507和安装块506之间的距离；

力传感器：所述力传感器设置在所述夹取机构8上，用于检测所述夹取机构8夹取物品的重力；

报警器一，所述报警器一设置在所述动力座1上；

报警器二，所述报警器二设置在所述动力座1上；

控制器，所述控制器与所述角度传感器、距离传感器、力传感器、报警器一和报警器二电性连接；

所述控制器基于所述角度传感器、距离传感器和力传感器控制所述报警器一和报警器二工作，包括以下步骤：

步骤1，在夹取物品时，当电机三305驱动固定轴一308工作时，固定轴一308带动调节块504转动，带动驱动机构8沿着竖直平面转动，此时控制器根据角度传感器检测出的固定轴一308的转动角度、距离传感器检测出的连接块一507和安装块506之间的距离、力传感器检测出的夹取机构8夹取物品的重力和公式(1)计算出固定轴一308的变形系数，若计算出的固定轴一308的变形系数大于预设变形系数，控制器控制报警器一报警，提醒使用者停止操纵机械臂夹取物品，避免固定轴一308发生损坏；

其中，δ为固定轴一308的变形系数，M为调节块504上部连接的机构的总质量，F为力传感器的检测值，g为重力加速度，取值为9.8m/s²，cos为余弦，arctan为反正切，L₁为下侧的电动伸缩杆二505与调节块504的连接处到固定轴一308的距离，L₂为上侧的电动伸缩杆二505与调节块504的连接处到固定轴一308的距离，D为距离传感器的检测值，T为固定轴一308的长度，r为固定轴一308的直径，W为固定轴一308的剪切弹性模量，α为角度传感器的检测值；

步骤2，夹取物品后，当电机三305停止工作时，固定轴一308停止转动，通过齿轮一306和平衡轮307的啮合使得固定轴一308稳定静止，电机一2工作，带动夹取机构8沿着水平面转动，此时控制器角度传感器检测出的固定轴一308的转动角度、距离传感器检测出的连接块一507和安装块506之间的距离、力传感器检测出的夹取机构8夹取物品的重力和公式(2)计算出齿轮一306和平衡轮307的啮合危险度，若计算出的齿轮一306和平衡轮307的啮合危险度大于预设危险度，控制器控制报警器二报警，提醒使用者停止机械臂运输物品；

其中，τ为齿轮一306和平衡轮307的啮合危险度，E为齿轮一306和平衡轮307的理论单对齿刚度，B₂为齿轮一306的弹性模量，B₁为平衡轮307的弹性模量，B为钢的弹性模量，K为齿轮一306的齿数，tan为正切，arccos为反余弦，H₁为齿轮一306的基圆直径，H₂为齿轮一306的齿顶圆直径，β为齿轮一306和平衡轮307的啮合角，J为平衡轮307上齿块3071的数量，H₃为平衡轮307的基圆直径，H₄为平衡轮307的齿顶圆直径，S为齿轮一306和平衡轮307的啮合使用系数。

公式(1)中，为固定轴一308的剪切弹性模量和圆截面的惯性矩的乘积，为调节块504上部连接的机构对固定轴一308的扭转力矩，公式(1)计算出固定轴一308的变形系数为固定轴一308的扭转变形角度，即固定轴一308的变形量，若公式(1)计算出固定轴一308的扭转变形角度大于预设扭转变形角度，代表固定轴一308的变形量大于预设变形量，固定轴一308会发生变形甚至损坏；

公式(2)中， 为齿轮一306和平衡轮307的啮合刚度， 为调节块504上部连接的机构对固定轴一308的扭转力矩，为齿轮一306与固定轴一308固定连接，齿轮一306和平衡轮307啮合在平衡轮307静止不动时，为此时齿轮一306和平衡轮307之间的作用力，齿轮一306使得固定轴一308停止转动，此时齿轮一306受到的力矩为固定轴一308受到的扭转力矩，公式(2)计算出齿轮一306和平衡轮307的啮合危险度为齿轮一306和平衡轮307之间的作用力与齿轮一306和平衡轮307啮合刚度的比值，若公式(2)计算出齿轮一306和平衡轮307的啮合危险度大于预设危险度，代表齿轮一306和平衡轮307的变形量大于预设变形量，齿轮一306和平衡轮307会发生变形甚至损坏，导致二者脱离啮合；最终影响机械手臂的工作和使用寿命。

上述技术方案的有益效果为：

首先将角度传感器设置在所述固定轴一308上，检测出固定轴一308的转动角度；将距离传感器设置在所述连接块一507上，检测出连接块一507和安装块506之间的距离；将力传感器设置在夹取机构8上，检测出夹取机构8夹取物品的重力；在夹取物品时，当电机三305驱动固定轴一308工作时，固定轴一308带动调节块504转动，带动驱动机构8沿着竖直平面转动，此时控制器根据角度传感器检测出的固定轴一308的转动角度、距离传感器检测出的连接块一507和安装块506之间的距离、力传感器检测出的夹取机构8夹取物品的重力和公式(1)计算出固定轴一308的变形系数，若计算出的固定轴一308的变形系数大于预设变形系数，控制器控制报警器一报警，此时固定轴一308受到的作用力扭转力过大，容易使固定轴一308发生变形，提醒使用者停止操纵机械臂夹取物品，避免固定轴一308发生损坏；夹取物品后，当电机三305停止工作时，固定轴一308停止转动，通过齿轮一306和平衡轮307的啮合使得固定轴一308稳定静止，电机一2工作，带动夹取机构8沿着水平面转动，此时控制器角度传感器检测出的固定轴一308的转动角度、距离传感器检测出的连接块一507和安装块506之间的距离、力传感器检测出的夹取机构8夹取物品的重力和公式(2)计算出齿轮一306和平衡轮307的啮合危险度(公式(2)中考虑S，S为齿轮一306和平衡轮307的啮合使用系数，啮合使用系数为齿轮一306和平衡轮307啮合时受到的外部附加载荷影响的系数，取值为0.8-1)，若计算出的齿轮一306和平衡轮307的啮合危险度大于预设危险度，控制器控制报警器二报警，提醒使用者停止机械臂运输物品，避免齿轮一306和平衡轮307发生损坏，可对齿轮一306和平衡轮307进行更换来适用于该工作环境，有利于提高放料机械手臂的使用寿命。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。