[發明專利]一種機器人腕部驅動機構

無效

• 申請號: 201410183776.1
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN103921284A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 袁安富
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02;F16H1/28
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術領域

本發明涉及機器人領域，尤其為一種機器人腕部驅動機構。

背景技術

工業機器人在當今制造業被用來越廣泛地應用于各領域，在工業機器人中，腕部的設計施一個非常重要的指標，它既要求滿足機器人的使用性能要求，又同時希望能夠小巧，因此對于機器人腕部的設計，歷來是以結構緊湊為原則?，F有的機器人腕部動作通常通過較為復雜的傳動機構來實現，可靠性較低。

發明內容

本發明目的在于提供一種結構小巧緊湊、傳動可靠性較高的機器人腕部驅動機構，具體由以下技術方案實現：

一種機器人腕部驅動機構，具體包括與外部傳動連接的負載板、殼體、第一減速單元、第二減速單元，所述該負載板可轉動地設置于殼體上，所述第一減速單元、第二減速單元均設置在殼體內，其中第一減速單元的輸出部分與所述負載板傳動連接，所述第二減速單元的輸出部分與所述殼體固定連接。

所述的機器人腕部驅動機構，其進一步設計在于，所述第一減速單元、第二減速單元均為諧波齒輪減速器。

所述的機器人腕部驅動機構，其進一步設計在于，所述諧波齒輪減速器包括固定設置在殼體內具有內齒圈的剛輪、具有外齒圈的柔輪以及發生器，所述發生器中部為斷面呈橢圓的柱體，所述柔輪套設于發生器中部，柔輪與所述橢圓的長軸兩端對應的外齒與剛輪的內齒圈嚙合，所述嚙合點隨著發生器的轉動而沿著剛輪的內齒圈轉動，發生器作為諧波齒輪減速器的輸入部分，所述柔輪作為諧波齒輪減速器的輸出部分；所述第一減速單元的發生器轉動使得負載板隨著第一減速單元的柔輪的轉動而轉動。

所述的機器人腕部驅動機構，其進一步設計在于，還包括一對支撐板、第一電機以及第二電機，所述一對支撐板分別位于殼體的外部兩側，所述第一電機、第二電機分別固定設置在支撐板上，所述第一電機、第二電機分別與所述第一減速單元、第二減速單元的發生器連接。

所述的機器人腕部驅動機構，其進一步設計在于，所述第一電機通過一輸入軸以及一對傘齒輪與第一減速單元的發生器連接，使得第一減速單元的發生器與所述輸入軸互相垂直設置；所述第二減速單元的發生器與輸入軸同軸設置。?

本發明通過兩個諧波齒輪減速器分別對機器人腕部的兩個自由度的運動進行驅動，結構小巧緊湊，傳動穩定性較高。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

其中，1-殼體、2-負載板、3-第一減速單元、4-第二減速單元、5-輸入軸、6-第一電機、7-第二電機、32-第一柔輪、33-第一發生器、42-第二柔輪、43-第二發生器、51-傘齒輪、8-支撐板。

具體實施方式

以下結合說明書附圖以及實施例對本發明進行進一步說明。

結合圖1，該機器人腕部驅動機構具體包括與外部傳動連接的負載板2、殼體1、第一減速單元3、第二減速單元4，該負載板2可轉動地設置于殼體1上，第一減速單元3、第二減速單元4均設置在殼體1內，其中第一減速單元3的輸出部分與負載板2傳動連接，第二減速單元4的輸出部分與殼體1固定連接。

出于對較高傳動比的設計需要，加之空間結構較為緊湊，本實施例中第一減速單元3、第二減速單元4均為諧波齒輪減速器。

諧波齒輪減速器包括固定設置在殼體內具有內齒圈的剛輪、具有外齒圈的柔輪以及發生器，發生器中部為斷面呈橢圓的柱體，柔輪套設于發生器中部，柔輪與橢圓的長軸兩端對應的外齒與剛輪的內齒圈嚙合，嚙合點隨著發生器的轉動而沿著剛輪的內齒圈轉動，發生器作為諧波齒輪減速器的輸入部分，柔輪作為諧波齒輪減速器的輸出部分；第一減速單元3的第一發生器33轉動使得負載板2隨著第一減速單元3的第一柔輪32的轉動而轉動。

為了使得傳動方向滿足機器人腕部動作的要求，本實施例還包括輸入軸5、第一電機6、第二電機7以及一對支撐板8，支撐板對稱設置與殼體外部的兩側，第一電機6、第二電機7分別固定設置在兩個支撐板8上；輸入軸5可轉動地設置在殼體1上，第一電機6通過輸入軸5與第一減速單元3的第一發生器33連接；第二電機7與第二減速單元4的第二發生器43連接，第二減速單元的第二柔輪42與殼體1固定連接，使得整個殼體隨著第二電機7的轉動而轉動。

輸入軸5與第二減速單元的第二發生器43同軸設置，輸入軸和第一減速單元的發生器通過一組傘齒輪51互相連接，使得第一減速單元的第一發生器垂直于輸入軸和第二減速單元的第二發生器。

本實施例在作業時，通過兩個支撐板與機器人其他部件固定連接，第二電機轉動時，整個殼體隨著第二電機的轉動相對于機械臂轉動；第一電機轉動時，負載板相對于殼體轉動；本發明通過兩個諧波齒輪減速器分別對機器人腕部的兩個自由度的運動進行驅動，結構小巧緊湊，傳動穩定性較高。