[發(fā)明專利]一種基于腕點電機后置的機器人前端手臂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410811264.5
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104493820A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 哲境;丁朝景;楊睿;張亞;何杏興
• 申請（專利權(quán)）人: 南京熊貓電子股份有限公司;南京熊貓電子裝備有限公司;南京熊貓儀器儀表有限公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J18/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳琛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能機器人領(lǐng)域，具體涉及一種基于腕點電機后置的機器人前端手臂。

背景技術(shù)

智能機器人作為高精度，高柔性的敏捷性加工設(shè)備，在不同的領(lǐng)域中擔(dān)任人類的助手，或在惡劣的環(huán)境(工作量大，危險性強)中取代人類獨立工作，保證了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。目前，該行業(yè)發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域開始向非制造業(yè)和服務(wù)業(yè)擴展。隨著工業(yè)機器人迅猛的發(fā)展以及機器人智能水平的提高，目前工業(yè)機器人已在多方領(lǐng)域中應(yīng)用，而在國內(nèi)很多工廠還是以手工作業(yè)為主，工業(yè)機器人廣闊的市場和高速的發(fā)展加快國內(nèi)自動化領(lǐng)域向新的時代邁進(jìn)。

我國智能工業(yè)機器人研究較多側(cè)重于技術(shù)創(chuàng)新，而忽視了機器人本體結(jié)構(gòu)輕量化、智能化的優(yōu)化設(shè)計，多關(guān)節(jié)式手臂的工業(yè)機器人的優(yōu)質(zhì)性能使它在工業(yè)各領(lǐng)域獲得了廣泛的運用，然而在工程上，多關(guān)節(jié)的研究碰到了許多工程上的困難，尤其是前端手臂的長度、重量、重心等問題。關(guān)節(jié)多而長的機械手臂由于龐大的重量而難以在實踐中推廣應(yīng)用，而重量問題中的瓶頸問題是驅(qū)動單元問題。目前驅(qū)動的主體是電機，而電機的重量、重心又是一個待解決的問題，電機的安裝位置及其數(shù)量則是直接影響因素，在傳統(tǒng)的多個關(guān)節(jié)式手臂設(shè)計中都是把電機固定在關(guān)節(jié)上以驅(qū)動手臂。對一個長而且較重的多關(guān)節(jié)手臂，這樣一種結(jié)構(gòu)是無法獲得應(yīng)用的，并且由于運動慣性的加大，過沖量的加大，在運動規(guī)劃中必然造成控制器設(shè)計復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是設(shè)計一種基于腕點電機后置法的機器人前端手臂，將前端手臂的驅(qū)動電機置于手腕腕點的后端，重心也將移至向后，增強了機器人整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，解決了在運動過程中，慣性的過大，過沖量的加大帶來的不穩(wěn)定性，使機器人結(jié)構(gòu)輕量化、智能化。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于腕點電機后置的機器人前端手臂，所述前端手臂的腕點最前方設(shè)置機器人末端執(zhí)行器；所述前端手臂包括減速機和電機；所述減速機和電機同軸設(shè)置，且軸線過前端手臂的腕點；所述減速機設(shè)置于腕點之后，所述電機設(shè)置于減速機之后，且電機與減速機之間通過電機軸連接。

進(jìn)一步的，所述腕點與減速機前端面之間的距離為22-25mm。

進(jìn)一步的，所述減速機后端面與電機前端面之間的距離為24-26mm。

進(jìn)一步的，所述機器人末端執(zhí)行器的前端面與腕點之間的距離為115-125mm。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)將前端手臂的驅(qū)動電機置于手腕腕點的后端，重心也將移至向后，增強了機器人整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，解決了在運動過程中，慣性的過大，過沖量的加大帶來的不穩(wěn)定性。電機后移不影響手腕關(guān)節(jié)腕點處的軸承、軸擋圈、減速機等運動機構(gòu)裝置，提高了手臂的靈活性，增加了空間的柔性運動。使機器人結(jié)構(gòu)輕量化、智能化。前端減速機回轉(zhuǎn)運動通過機器人手臂內(nèi)電機傳輸動力置減速機端，減速機通過法蘭向外輸出傳動動力，結(jié)構(gòu)簡單并且動作靈活。既能保證前端重量輕量化，又能滿足動力要求，從而實現(xiàn)機械手臂的“輕量化”、“高速化”的要求。

(2)將前端手臂的驅(qū)動電機置于手腕腕點的后端，機器人末端執(zhí)行器距離手腕的腕點更近，使得末端執(zhí)行器以腕點為球心的運動空間更小、更靈活。

(3)可將前端手臂模塊化，應(yīng)用于其他型號的機器人中，具有良好的通用性和一定的可擴展性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的機器人前端手臂腕點電機后置示意圖。

圖2為本發(fā)明的機器人手臂關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，一種基于腕點電機后置的機器人前端手臂10，所述前端手臂10的腕點(腕點：機器人手臂關(guān)節(jié)基于電機、減速機驅(qū)動，兩機器人關(guān)節(jié)之間繞此點做旋轉(zhuǎn)運動。)最前方設(shè)置機器人末端執(zhí)行器11。所述前端手臂包括減速機8和電機7。所述減速機8和電機7同軸設(shè)置，且軸線過前端手臂的腕點；所述減速機8設(shè)置于腕點之后，所述電機7設(shè)置于減速機8之后，且電機7與減速機8之間通過電機軸連接。所述腕點與減速機8前端面之間的距離為23.5mm。所述減速機8后端面與電機7前端面之間的距離為25mm。所述機器人末端執(zhí)行器11的前端面與腕點之間的距離為120mm。