[發明專利]機器人關節模塊結構、使用該關節模塊結構的機器人及其工作方法

在審

• 申請號: 201710489579.6
• 申請日: 2017-06-24
• 公開（公告）號: CN107081745A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 東輝;林蔚韡;姚立綱
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J17/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊,林捷

技術領域：

本發明涉及一種機器人關節模塊結構、使用該關節模塊結構的機器人及其工作方法。

背景技術：

以往的機器人設計中，大部分是通用的設計，具有固定的結構與自由度。這類機器人一般只能用于固定的工作條件和工作目標，對于新的工作條件和工作目標則很難實現。

發明內容：

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種機器人關節模塊結構、使用該關節模塊結構的機器人及其工作方法，本發明結構體積更小，結構更為簡單，質量更輕，聯接更為方便。

本發明機器人關節模塊結構，其特征在于：包括柱形外殼、固定設在柱形外殼第一端的輸入端蓋和設在柱形外殼第二端的輸出端蓋，所述輸出端蓋與柱形外殼第二端之間設有支撐軸承，以實現輸出端蓋可相對柱形外殼第二端轉動，所述柱形外殼體內設有電機和由電機驅動轉動的減速器，所述減速器的輸出端與輸出端蓋固定連接。

進一步的，上述輸入端蓋中部具有第一凸臺，所述第一凸臺周圈上設有沉孔，所述輸入端蓋周部通過螺栓與柱形外殼連接，所述第一凸臺中心設有通孔。

進一步的，上述輸出端蓋套置并用螺絲固定在支撐軸承的內圈上，支撐軸承的外圈固定在柱形外殼第一端端面上，所述輸出端蓋中心部設有穿孔和鍵槽，所述減速器的輸出端設有分別與穿孔、鍵槽配合的軸和鍵。

本發明使用關節模塊結構的機器人，其特征在于：所述機器人包括兩個或兩個以上依次連接的關節模塊，所述關節模塊包括柱形外殼、固定設在柱形外殼第一端的輸入端蓋和設在柱形外殼第二端的輸出端蓋，所述輸出端蓋與柱形外殼第二端之間設有支撐軸承，以實現輸出端蓋可相對柱形外殼第二端轉動，所述柱形外殼體內設有電機和由電機驅動轉動的減速器，所述減速器的輸出端與輸出端蓋固定連接；兩關節模塊結構之間連接條形連接片或L型連接片，所述條形連接片或L型連接片的端部上均設有與輸入端蓋或輸出端蓋螺紋連接的孔道。

進一步的，上述機器人具有四個依次連接的關節模塊，分別是第一關節模塊、第二關節模塊、第三關節模塊和第四關節模塊，所述第一關節模塊的輸出端蓋與第二關節模塊的輸入端蓋、所述第三關節模塊的輸出端蓋與第四關節模塊的輸入端蓋之間通過L型連接片連接，所述第二關節模塊的輸出端蓋與第三關節模塊的輸入端蓋之間通過條形連接片連接。

進一步的，上述機器人具有六個依次連接的關節模塊，分別是第一關節模塊、第二關節模塊、第三關節模塊、第四關節模塊、第五關節模塊和第六關節模塊，所述第一關節模塊的輸出端蓋與第二關節模塊的輸入端蓋、所述第三關節模塊的輸出端蓋與第四關節模塊的輸入端蓋、所述第四關節模塊的輸出端蓋與第五關節模塊的輸入端蓋、所述第五關節模塊的輸出端蓋與第六關節模塊的輸入端蓋之間通過L型連接片連接，所述第二關節模塊的輸出端蓋與第三關節模塊的輸入端蓋之間通過條形連接片連接。

本發明關節模塊機器人的工作方法，其特征在于：所述機器人包括兩個或兩個以上依次連接的關節模塊，所述關節模塊包括柱形外殼、固定設在柱形外殼第一端的輸入端蓋和設在柱形外殼第二端的輸出端蓋，所述輸出端蓋與柱形外殼第二端之間設有支撐軸承，以實現輸出端蓋可相對柱形外殼第二端轉動，所述柱形外殼體內設有電機和由電機驅動轉動的減速器，所述減速器的輸出端與輸出端蓋固定連接；兩關節模塊結構之間連接條形連接片或L型連接片，所述條形連接片或L型連接片的端部上均設有與輸入端蓋或輸出端蓋螺紋連接的孔道，所述機器人具有四個依次連接的關節模塊，分別是第一關節模塊、第二關節模塊、第三關節模塊和第四關節模塊，所述第一關節模塊的輸出端蓋與第二關節模塊的輸入端蓋、所述第三關節模塊的輸出端蓋與第四關節模塊的輸入端蓋之間通過L型連接片連接，所述第二關節模塊的輸出端蓋與第三關節模塊的輸入端蓋之間通過條形連接片連接；工作時，第一關節模塊、第二關節模塊、第三關節模塊和第四關節模塊中電機分別受控制器控制，使它們的輸出端蓋分別轉動不同角度，從而實現空間4個自由度控制。