[實用新型]一種機器人四自由度機械臂的運動機構

有效

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• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN206598286U
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設計）人: 夏田;徐建林;歐芳亮
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J9/00
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司61202
• 代理人: 郭秋梅

技術領域

本實用新型屬于仿人服務機器人的手臂運動機構領域，具體涉及一種機器人四自由度機械臂的運動機構。

背景技術

現有的市場上流行的仿人服務機器人機械臂大多具有較少的自由度，且結構較為龐大、與人體機構尺寸相差較大；這種機構可以有效的解決仿人服務機器人機械臂的自由度少、機構尺寸過大的問題，且整體結構簡單，加工成本低廉。

發(fā)明內容

本實用新型要解決的問題是提供一種機器人四自由度機械臂的運動機構，與傳統(tǒng)仿人機器人機械臂機構相比，該機構具有結構簡單，大小尺寸接近人體尺寸，運行平穩(wěn)，功能完善，結構性能穩(wěn)定，便于裝配調整等優(yōu)點。

為此，本實用新型提供了一種機器人四自由度機械臂的運動機構。本實用新型要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

一種機器人四自由度機械臂的運動機構，包括：肩部關節(jié)、肘部關節(jié)及小臂關節(jié)，所述肩部關節(jié)通過肘部關節(jié)與小臂關節(jié)連接；

所述肩部關節(jié)包括：由旋轉電機提供動力的小直齒圓柱齒輪軸、與小直齒圓柱齒輪軸配合的大直齒圓柱齒輪、設置在肩部承重件上的小直齒圓錐齒輪軸以及與小直齒圓錐齒輪配合的大直齒圓錐齒輪軸，所述大直齒圓柱齒輪固定在肩膀承重件的外壁上，所述小直齒圓錐齒輪軸的末端與脹套聯(lián)軸器連接；

所述大直齒圓錐齒輪軸的一端通過大錐齒輪跨式固定件對其進行軸向及徑向固定支撐；所述大直齒圓錐齒輪軸的另一端依次穿過肩膀承重件的內腔、胸腔固定件后與回轉電機連接，所述肩部承重件與所述肩膀承重件固定連接；所述回轉電機固定在為所述回轉電機提供支撐的回轉電機固定板上；所述小直齒圓柱齒輪軸的末端通過剛性聯(lián)軸器與旋轉電機連接，所述旋轉電機固定在旋轉固定件上；

所述肘部關節(jié)包括內置于肘部電機殼中的肘部電機，肘部電機與脹套聯(lián)軸器固定連接,肘部電機的輸出軸與肘部小斜齒圓錐齒輪軸通過脹套聯(lián)軸器固定連接, 肘關節(jié)上部連接件的一端與肘部電機殼固定連接，肘關節(jié)上部連接件的另一端與肘關節(jié)中間件連接，肘部中心軸的一端穿過肘關節(jié)上部連接件后與大斜齒圓錐齒輪連接，肘部中心軸的另一端與肘部軸承固定件連接；

所述小臂關節(jié)包括固定于小臂旋轉電機殼中的小臂旋轉電機，所述小臂旋轉電機殼的上部與肘部軸承固定件連接，所述小臂旋轉電機殼的下端設有小臂承重件，所述小臂旋轉電機殼的上部還連接一大錐齒輪連接件，小臂旋轉電機與小臂旋轉電機軸聯(lián)軸器固定連接，小臂旋轉電機軸聯(lián)軸器的末端與小臂脹套聯(lián)軸器固定連接，小臂脹套聯(lián)軸器的末端與手掌連接件固定連接，小臂承重件與小臂旋轉電機軸聯(lián)軸器活動連接。

作為本實用新型的一個優(yōu)選實施例，所述大直齒圓柱齒輪通過深溝球軸承固定在肩膀承重件的外壁上，所述深溝球軸承內部設有彈性擋圈。

作為本實用新型的一個優(yōu)選實施例，肩部關節(jié)與肘部關節(jié)通過脹套聯(lián)軸器過盈配合，使肘部電機后蓋與小直齒錐齒輪軸連接固定。

作為本實用新型的一個優(yōu)選實施例，手掌連接件通過小臂脹套聯(lián)軸器與小臂旋轉電機聯(lián)軸器連接，將手掌連接件的重力傳遞至小臂旋轉電機聯(lián)軸器；小臂旋轉電機聯(lián)軸器與小臂承重件的內孔之間設有與小臂旋轉電機聯(lián)軸器配合的深溝球軸承，該深溝球軸承將小臂旋轉電機聯(lián)軸器上的重力轉移到小臂軸承承重件上，小臂軸承承重件與小臂旋轉電機殼連接，所述小臂軸承承重件將重力傳遞到小臂旋轉電機殼上。

本實用新型的有益效果：

本實用新型各個構件不同的連接方式和配合實現了肩部的兩個自由度，肘部一個自由度，小臂一個自由度，通過四個直流電機提供動能，兩對錐齒輪和一對圓柱齒輪的嚙合配合傳動，使此機械臂在較小的結構設計空間下達到較多的運動空間范圍，完成仿人服務機器人所需求的運動能力；本實用新型具有功能完善到位，機構簡單，目的性強，運動平穩(wěn)，機構性能穩(wěn)定，便于裝配調整等優(yōu)點。

以下將結合附圖及實施例對本實用新型做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖。

圖2是本實用新型的肩部結構示意圖。

圖3是本實用新型的肘部與小臂結構示意圖。

具體實施方式

為進一步闡述本實用新型達成預定目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及實施例對本實用新型的具體實施方式、結構特征及其功效，詳細說明如下。

參照圖1-圖3，本實施例公開了一種機器人四自由度機械臂的運動機構，該機構由以下幾部分組成：