[發(fā)明專利]機(jī)器人及其角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711386033.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN107856025A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董學(xué)會(huì)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歌爾科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 王學(xué)強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人角度調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。此外，本發(fā)明還涉及一種包括上述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的機(jī)器人。

背景技術(shù)

智能家居機(jī)器人中，角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一般是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)某一范圍內(nèi)角度調(diào)節(jié)，增加機(jī)器人控制的靈活性和自動(dòng)化程度，廣泛應(yīng)用于攝像頭、投影模組、顯示屏等角度調(diào)節(jié)。

一種典型的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過串聯(lián)的電機(jī)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，以其應(yīng)用于云臺(tái)攝像頭為例，該云臺(tái)攝像機(jī)通過串聯(lián)無刷電機(jī)實(shí)現(xiàn)多角度拍攝，通過三個(gè)電機(jī)串聯(lián)來固定、驅(qū)動(dòng)相機(jī)，調(diào)節(jié)相機(jī)在三個(gè)方向上的投射角度，從而實(shí)現(xiàn)相機(jī)的多角度拍攝。

然而，電機(jī)驅(qū)動(dòng)串聯(lián)結(jié)構(gòu)是由多個(gè)關(guān)節(jié)軸串聯(lián)在一起的，串聯(lián)結(jié)構(gòu)存在較大的累計(jì)誤差，在大負(fù)載的情況下容易變形，很難實(shí)現(xiàn)高精度、高剛度的控制，且串聯(lián)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)體積較大，使角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)裝配受到較大限制。

因此，如何提供一種累計(jì)誤差較小、控制精度高、結(jié)構(gòu)緊湊的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其累計(jì)誤差較小、控制精度高、結(jié)構(gòu)緊湊。本發(fā)明的另一目的是提供一種包括上述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的機(jī)器人，其中的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)累計(jì)誤差較小、控制精度高、結(jié)構(gòu)緊湊。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括動(dòng)平臺(tái)和定平臺(tái)，所述定平臺(tái)與所述動(dòng)平臺(tái)之間并列設(shè)有第一連桿、第二連桿和第三連桿；所述第一連桿與所述動(dòng)平臺(tái)之間具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，所述第一連桿與所述定平臺(tái)固定連接；所述第二連桿與所述第三連桿共同約束所述定平臺(tái)的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，且所述第二連桿與所述第三連桿上各設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)副，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)形式相同，所述驅(qū)動(dòng)副連接有驅(qū)動(dòng)源。

優(yōu)選地，所述第一連桿、所述第二連桿、所述第三連桿分別通過球鉸鏈連接于所述動(dòng)平臺(tái)。

優(yōu)選地，所述第二連桿與所述第三連桿中的所述驅(qū)動(dòng)副均為移動(dòng)副。

優(yōu)選地，所述第二連桿與所述第三連桿上分別設(shè)有電缸，各所述電缸包括電機(jī)、連接于所述電機(jī)的缸體和連接于所述缸體的伸縮桿，所述電缸中的伸縮桿與缸體構(gòu)成所述移動(dòng)副。

優(yōu)選地，所述第二連桿通過胡克鉸副連接于所述定平臺(tái)，所述第三連桿通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副連接于所述定平臺(tái)。

優(yōu)選地，所述第二連桿通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副連接于所述定平臺(tái)，所述第三連桿包括與所述動(dòng)平臺(tái)連接的第一分桿、與所述定平臺(tái)通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的第二分桿，所述第一分桿、所述第二分桿之間通過球鉸鏈相連，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)副分別為所述驅(qū)動(dòng)副。

優(yōu)選地，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)副分別由舵機(jī)驅(qū)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述第一連桿、所述第二連桿、所述第三連桿與所述動(dòng)平臺(tái)的連接處依次連接形成等邊三角形，所述第一連桿、所述第二連桿、所述第三連桿與所述定平臺(tái)的連接處依次連接形成等邊三角形。

優(yōu)選地，所述動(dòng)平臺(tái)、所述定平臺(tái)均為三角形板。

一種機(jī)器人，包括角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為如上述任意一種所述的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明提供的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)平臺(tái)、定平臺(tái)、第一連桿、第二連桿和第三連桿。第一連桿與動(dòng)平臺(tái)之間具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，第一連桿與定平臺(tái)固定連接。第二連桿與第三連桿共同約束定平臺(tái)的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，且第二連桿與第三連桿上各設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)副，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)形式相同，驅(qū)動(dòng)副連接有驅(qū)動(dòng)源。

此種角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，第一連桿、第二連桿、第三連桿、動(dòng)平臺(tái)與定平臺(tái)連接形成具有兩個(gè)自由度的空間并聯(lián)閉環(huán)機(jī)構(gòu)，相比于現(xiàn)有技術(shù)中采用串聯(lián)的方式進(jìn)行連接的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，本申請(qǐng)通過第一連桿、第二連桿與第三連桿并聯(lián)實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)的俯仰與滾轉(zhuǎn)，能夠減少機(jī)構(gòu)中存在的累計(jì)誤差，對(duì)于大負(fù)載具有較好的承受能力，便于實(shí)現(xiàn)高精度、高剛度的控制，穩(wěn)定性高、運(yùn)動(dòng)特性好；同時(shí)，并聯(lián)的設(shè)置方式有利于減小機(jī)構(gòu)的體積，結(jié)構(gòu)緊湊，便于裝配。

本發(fā)明提供的包括上述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的機(jī)器人，其中的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)累計(jì)誤差較小、控制精度高、結(jié)構(gòu)緊湊。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的具體實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，帶箭頭的虛線指示滾轉(zhuǎn)方向，帶箭頭的實(shí)線指示俯仰方向；