[發(fā)明專(zhuān)利]一種機(jī)器人臂助力裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610084023.4
• 申請(qǐng)日: 2016-02-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107081786A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范紅兵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 范紅兵
• 主分類(lèi)號(hào): B25J19/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J19/00;B25J18/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人驅(qū)動(dòng)技術(shù)，尤其是一種關(guān)節(jié)型機(jī)器人第一節(jié)臂運(yùn)動(dòng)的助力裝置。

背景技術(shù)

目前，機(jī)器人助力裝置在重型碼垛、搬運(yùn)機(jī)器人上普遍使用，具體措施有加配重、彈簧、氣彈簧等等。但是，由于體積和重量限制，它們都難以提供持續(xù)的、滿(mǎn)足不同姿態(tài)需要的、足夠的輔助力。由于其占用空間，還妨礙機(jī)器人運(yùn)行。一定程度限制了重型機(jī)器人的大型化。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種助力裝置,用于機(jī)器人臂尤其是第一節(jié)臂的助力，其能夠提供足夠大的輔助力，而且能夠很好地隱蔽，不占用機(jī)器人運(yùn)動(dòng)空間。不但如此，它還能根據(jù)機(jī)器人各種姿態(tài)下的對(duì)助力大小的要求，設(shè)計(jì)形狀和參數(shù)。

其包括設(shè)置在機(jī)器人一軸旋轉(zhuǎn)座上或者基座上的至少一個(gè)助力動(dòng)力源（如氣缸、彈簧、配重）、與動(dòng)力源輸出端連接的傳動(dòng)具，傳動(dòng)具另一端與機(jī)器人臂直接或間接連接。間接連接時(shí)，機(jī)器人臂上設(shè)置過(guò)渡塊，該過(guò)渡塊與機(jī)器人臂活動(dòng)連接，傳動(dòng)具先與過(guò)渡塊連接。為了不妨礙機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)具與助力動(dòng)力源和機(jī)器人臂的連接是鉸接甚至是萬(wàn)向鉸接，也可以活動(dòng)連接，可以相對(duì)機(jī)器人臂做有限位的滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。

另外一個(gè)區(qū)別于已有技術(shù)的改進(jìn)之處是，助力動(dòng)力源的主體位于機(jī)器人基座輪廓范圍內(nèi)，安裝在一軸旋轉(zhuǎn)體或基座上，或者說(shuō)，其處于機(jī)器人臂的下方。所以，此方式有隱蔽性，還靠近旋轉(zhuǎn)中心，即使規(guī)格體積較大，也沒(méi)有對(duì)附近構(gòu)件的妨礙，沒(méi)有大的運(yùn)動(dòng)慣性。

傳動(dòng)具與機(jī)器人臂活動(dòng)連接，可以相對(duì)機(jī)器人臂做有限位的滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步的優(yōu)化方案是，過(guò)渡塊設(shè)計(jì)有弧形或折線外緣，傳動(dòng)具可以是多節(jié)的或柔性的，例如鏈條或繩索等，附在過(guò)渡塊的弧形或折線輪廓上。弧的形狀可以是標(biāo)準(zhǔn)圓弧，也可以是根據(jù)機(jī)器人不同姿態(tài)助力需要計(jì)算出的其它曲線。

進(jìn)一步的優(yōu)化方案是，過(guò)渡塊與機(jī)器人臂活動(dòng)連接，例如，兩者鉸接連接，并且可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步的優(yōu)化方案是，助力動(dòng)力源位于機(jī)器人本體以外的位置，傳動(dòng)具與機(jī)器人臂連接點(diǎn)位于機(jī)器人旋轉(zhuǎn)軸承平面的上側(cè)，經(jīng)過(guò)機(jī)器人旋轉(zhuǎn)軸承內(nèi)孔向下延伸，與助力動(dòng)力源輸出端連接。還可設(shè)置一個(gè)支撐傳動(dòng)具的導(dǎo)輪，傳動(dòng)具經(jīng)過(guò)該導(dǎo)輪變向后與助力動(dòng)力源輸出端連接，這樣，助力動(dòng)力源可設(shè)置在機(jī)器人本體以外的任一位置。

再一種情況設(shè)計(jì)，過(guò)渡塊可以相對(duì)機(jī)器人臂運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人臂收縮到一定程度，不再需要助動(dòng)力時(shí)，過(guò)渡塊與機(jī)器人臂的傳力接觸面分離，不再提供助力。

工作時(shí)，動(dòng)力源通過(guò)傳動(dòng)具和過(guò)渡塊向機(jī)器人臂提供助動(dòng)力。機(jī)器人臂向外擺動(dòng)越多，動(dòng)力源被壓縮比越大，產(chǎn)生的應(yīng)力越大,加上合適的弧形臂造型設(shè)計(jì)，此方式能很好滿(mǎn)足機(jī)器人臂助力要求。而且，由于動(dòng)力源可以被隱藏在一軸旋轉(zhuǎn)體和基座輪廓內(nèi)，可以做的規(guī)格較大，也不影響機(jī)器人各種姿態(tài)運(yùn)行，不對(duì)環(huán)境造成干涉。

該裝置不但可以向機(jī)器人第一節(jié)臂提供助動(dòng)力，傳動(dòng)具通過(guò)導(dǎo)向裝置還可以向其它節(jié)臂輸送助動(dòng)力。

附圖說(shuō)明

附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3是本發(fā)明的再一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1。

如圖1所示，本例為一種用于機(jī)器人第一節(jié)臂的助力裝置,其包括設(shè)置在機(jī)器人基座（1）上的一個(gè)由彈簧組構(gòu)成的助力動(dòng)力源（2）、與助力動(dòng)力源輸出端連接的桿狀傳動(dòng)具（4），傳動(dòng)具另一端與機(jī)器人臂（5）直接絞接。

工作中，當(dāng)機(jī)器人臂（5）受負(fù)載作用向外擺動(dòng)做傾俯動(dòng)作時(shí)，機(jī)器人臂通過(guò)傳動(dòng)具（4）拉動(dòng)助力動(dòng)力源（2）的出力端向上提升，此時(shí)，助力動(dòng)力源（2）中的彈簧受力壓縮，通過(guò)傳動(dòng)具（4）向機(jī)器人臂提供抵抗負(fù)載重力的反向助力，機(jī)器人臂向外擺動(dòng)越多，助力動(dòng)力源（2）被壓縮越多，產(chǎn)生的反作用力越大,此方式能很好滿(mǎn)足機(jī)器人臂在不同姿態(tài)時(shí)的助力要求。而且，由于助力動(dòng)力源（2）被隱藏在一軸旋轉(zhuǎn)座（3）和基座（1）輪廓內(nèi)，還靠近旋轉(zhuǎn)中心，可以做的規(guī)格較大，沒(méi)有大的運(yùn)動(dòng)慣性，也不影響機(jī)器人以各種姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，不對(duì)運(yùn)行環(huán)境造成干涉。

同理，助力動(dòng)力源中用于提供助動(dòng)力的元件不但可以是彈簧，也可以是氣缸或者是配重塊。

實(shí)施例2。