[發明專利]一種四自由度一體化機器人關節機構

無效

• 申請號: 201010213642.1
• 申請日: 2010-06-30
• 公開（公告）號: CN101879721A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 張廣玉;顧海棟;陳志剛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.一種四自由度一體化機器人關節機構，所述關節機構包括端平臺(1)、支撐體和驅動組件構成，所述支撐體由端蓋(11)、第一滑盤(4)、第二滑盤(5)、六個導桿(6)、擋圈(8)和外缸體(10)構成；其特征在于：所述驅動組件包括驅動缸(7)、三個驅動子(3)和三個連桿(2)；每個驅動子(3)由圓柱曲面形驅動子主體(3-1)、第一端板(3-2)、第二端板(3-3)和驅動子伸出端桿(3-4)構成，圓柱曲面形驅動子主體(3-1)、第一端板(3-2)和第二端板(3-3)構成驅動子的缸內部分；所述關節機構的驅動缸(7)的內表面設有點陣繞組(7-1)，圓柱曲面形驅動子主體(3-1)的外表面設有點陣永磁體(3-1-1)；第一端板(3-2)、第二端板(3-3)平行設置在圓柱曲面形驅動子主體(3-1)的兩端，圓柱曲面形驅動子主體(3-1)的一端與第一端板(3-2)固接，圓柱曲面形驅動子主體(3-1)的另一端與第二端板(3-3)固接，驅動子伸出端桿(3-4)的一端與第一端板(3-2)的外端面固接為一體，第一端板(3-2)、第二端板(3-3)均為圓心角小于120°的部分圓環形板，三個第一端板(3-2)、三個第二端板(3-3)分別合在一起形成的輪廓均是與驅動缸(7)內表面同軸的圓環；圓柱曲面形驅動子主體(3-1)的圓柱面為小于三分之一圓柱面；三個圓柱曲面形驅動子主體(3-1)合在一起形成的輪廓是與驅動缸(7)內表面同軸的圓柱體，驅動缸(7)安裝在外缸體(10)的內腔中，端蓋(11)與外缸體(10)的一端連接，外缸體(10)的兩端各設有第一滑盤(4)、第二滑盤(5)，且所述第二滑盤(5)位于端蓋(11)的內腔中并與擋圈(8)相接觸，第二滑盤(5)與擋圈(8)相對滑動；所述擋圈(8)夾在外缸體(10)相應端面與端蓋(11)之間并與二者固聯，擋圈(8)的作用是對第二滑盤(5)進行軸向限位；所述第一滑盤(4)搭接在外缸體(10)的內側凸緣(10-1)上并與所述凸緣(10-1)的外端面相接觸，第一滑盤(4)與凸緣(10-1)相對滑動；六個導桿(6)沿軸向均布設置在驅動缸(7)的內腔中，每個導桿(6)的一端與第一滑盤(4)聯接，每個導桿(6)的另一端與第二滑盤(5)聯接；每個驅動子(3)上的第一端板(3-2)、第二端板(3-3)分別套裝在相鄰的兩個導桿(6)上，且第二端板(3-3)靠近端蓋(11)設置，每個驅動子(3)沿相應的兩個導桿(6)沿軸向滑動，三個驅動子(3)的缸內部分均位于驅動缸(7)的內腔中，三個驅動子伸出端桿(3-4)的另一端均穿出第一滑盤(4)；三個連桿(2)的一端各自通過轉動副與三個驅動子伸出端桿(3-4)的伸出端連接，三個連桿(2)的另一端各自通過球面副與端平臺(1)內側面連接。

2.根據權要求1所述的一種四自由度一體化機器人關節機構，其特征在于：所述橡皮圈(9)夾設在外缸體(10)相應端面與凸緣(10-1)內端面之間，且橡皮圈(9)與外缸體凸緣的內側面接觸。

3.根據權要求1或2所述的一種四自由度一體化機器人關節機構，其特征在于：所述第一滑盤(4)和第二滑盤(5)的外表面均設有一層聚四氟乙烯涂層。