[發明專利]機器人

有效

• 申請號: 201510599886.0
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN105082114B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 劉罡;倪紅軍;劉蕾;韓守國;劉超;尚健;劉延杰;譚建勛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱博實自動化股份有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/10
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙)23209
• 代理人: 李曉敏

技術領域

本發明涉及一種機器人，屬于機器人技術領域。

背景技術

隨著人力成本的逐步提高，機器人代替人類作業成為一種趨勢，目前自動化生產場景使用的串聯或者并聯機器人，作為搬運，焊接，噴涂，裝配等使用，在一些需要提供較大沖擊力，并且在該作用力方向需要有較高的往復直線運動速度，還可以使用一些針對特殊工藝設計的工具，目前尚沒有合適的機器人可用。

發明內容

在下文中給出了關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

鑒于此，根據本發明的一個方面，提供了一種機器人，以至少實現具備機器人空間運動的靈活性，結構緊湊性的優點，同時在某一軸運動方向上又具有較高的運動速度并且還可以提供較高的沖擊力。

本發明提出的機器人，它具有四個自由度，包括底座、轉座、大臂、小臂、拉桿和搖桿；底座把機器人整體固定在固定式或可移動式平臺上，底座的上端與轉座鉸接，轉座相對于底座可做回轉運動，轉座的上端一側同時與大臂和搖桿鉸接，大臂的上端與小臂鉸接，搖桿的另一端與拉桿的下端鉸接，拉桿的上端與小臂鉸接，大臂相對于底座可做前后運動，小臂相對于底座可做上下俯仰運動；

所述小臂包括驅動電機、小臂支架、移動組件、導向輪、導軌、旋轉運動-直線運動轉換機構、夾爪氣缸、夾爪和工具座；所述驅動電機固定在小臂支架上，小臂支架上設有導軌，小臂支架上設有移動組件，移動組件的兩端與旋轉運動-直線運動轉換機構聯接，旋轉運動-直線運動轉換機構與驅動電機鉸接，移動組件的下端四個底角處均設有導向輪，移動組件通過導向輪在導軌上做往復直線運動，移動組件的前端固定有工具座，工具座的前端內部為外喇叭口形錐孔結構，工具座上還設有夾爪，夾爪的后端與夾爪氣缸的杠桿鉸接，夾爪氣缸的缸體固定在工具座上。

進一步地：所述旋轉運動-直線運動轉換機構包括鏈條，鏈條為兩條平行布置，鏈條的前端通過前部鏈輪軸安裝在小臂支架上，鏈條的后端通過后部鏈輪軸安裝在小臂支架上，后部鏈輪軸上安裝有從動錐齒輪，驅動電機通過減速器與主動錐齒輪連接，主動錐齒輪與從動錐齒輪嚙合，主動錐齒輪的軸線與從動錐齒輪的軸線垂直。驅動電機的旋轉運動最終轉化為移動組件的直線運動，可以控制驅動電機的速度和轉矩從而控制移動組件的直線運動速度和在運動方向的沖擊力，在需要沖擊力的時候移動組件高速運動，通過驅動電機提供的轉矩和移動組件本身的慣性力在運動方向上提供一個需要的沖擊力。

進一步地：移動組件每個底角處的導向輪分為上下兩部分，上部的導向輪與導軌的上面貼合，下部的導向輪與小臂支架的下端面貼合。上部的導向輪主要起到導向作用，下部的導向輪起到平衡扭轉力矩的作用。

進一步地：所述導軌為半圓形長導軌。

進一步地：所述驅動電機為伺服電機，由運動控制器與伺服驅動器控制。具有機器人的運動學和動力學特征，動作靈活，重復定位精度和運動軌跡精度控制精準，結構緊湊，占地面積小，易于維護，便于操作。

本發明所達到的效果為：

本發明具有四個自由度，轉座相對于底座可做回轉運動,大臂相對于底座可做前后運動，小臂相對于底座可做上下俯仰運動，旋轉運動-直線運動轉換機構將驅動電機的旋轉運動最終轉化為移動組件的直線運動，可以控制驅動電機的速度和轉矩從而控制移動組件的直線運動速度和在運動方向的沖擊力，在需要沖擊力的時候移動組件高速運動，通過驅動電機提供的轉矩和移動組件本身的慣性力在運動方向上提供一個需要的沖擊力。實現了機器人空間運動的靈活性，結構緊湊性的優點，同時在某一軸運動方向上又具有較高的運動速度并且還可以提供較高的沖擊力，參見表1。

表1：機器人沖擊力數據表