[發(fā)明專利]一種多關(guān)節(jié)機(jī)器人手臂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810392837.3
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108297080B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪濤;張?jiān)?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 靈起科技（深圳）有限公司
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J9/08;B25J9/10;B25J9/12
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本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是一種多關(guān)節(jié)機(jī)器人手臂，包括肩部旋轉(zhuǎn)件、大臂擺動(dòng)件、大臂旋轉(zhuǎn)件、小臂擺動(dòng)件、小臂旋轉(zhuǎn)件、腕部擺動(dòng)件,裝置提供一種模塊化的機(jī)械關(guān)節(jié)與應(yīng)用其的機(jī)器人手臂，可以使機(jī)器人手臂的設(shè)計(jì)更為簡化，并且有效的節(jié)省安裝空間。所述的肩部旋轉(zhuǎn)件與大臂擺動(dòng)件焊接連接，大臂擺動(dòng)件與大臂旋轉(zhuǎn)件之間采用螺栓固定連接，大臂旋轉(zhuǎn)件與小臂擺動(dòng)件焊接連接，小臂擺動(dòng)件與小臂旋轉(zhuǎn)件之間采用螺栓固定連接，小臂旋轉(zhuǎn)件與腕部擺動(dòng)件焊接連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是一種多關(guān)節(jié)機(jī)器人手臂。

背景技術(shù)

多關(guān)節(jié)機(jī)器人手臂可以模仿人類手臂的運(yùn)動(dòng)，關(guān)節(jié)數(shù)量越多，對人類手臂動(dòng)作的模仿越逼真。要準(zhǔn)確的模仿人類手臂的動(dòng)作，通常需要機(jī)器人的手臂具有：大臂前后擺動(dòng)關(guān)節(jié)、大臂左右擺動(dòng)關(guān)節(jié)、大臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、小臂擺動(dòng)關(guān)節(jié)、小臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、腕部擺動(dòng)關(guān)節(jié)。

目前小型仿人型機(jī)器人的手臂普遍采用舵機(jī)作為關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)部件，由于通用型舵機(jī)的結(jié)構(gòu)和尺寸已經(jīng)定型，因此只能根據(jù)其來設(shè)計(jì)機(jī)器人手臂的連接部件和外殼等。而通用型舵機(jī)的電機(jī)軸和減速組的輸出軸不同軸，這使得機(jī)器人手臂的連接件設(shè)計(jì)復(fù)雜、手臂的結(jié)構(gòu)難以模塊化和小型化。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化的機(jī)械關(guān)節(jié)與應(yīng)用其的機(jī)器人手臂，可以使機(jī)器人手臂的設(shè)計(jì)更為簡化，并且有效的節(jié)省安裝空間。

本發(fā)明提供了一種仿人形機(jī)器人手臂，包括肩部旋轉(zhuǎn)件、大臂擺動(dòng)件、大臂旋轉(zhuǎn)件、小臂擺動(dòng)件、小臂旋轉(zhuǎn)件、腕部擺動(dòng)件，所述的肩部旋轉(zhuǎn)件與大臂擺動(dòng)件焊接連接，大臂擺動(dòng)件與大臂旋轉(zhuǎn)件之間采用螺栓固定連接，大臂旋轉(zhuǎn)件與小臂擺動(dòng)件焊接連接，小臂擺動(dòng)件與小臂旋轉(zhuǎn)件之間采用螺栓固定連接，小臂旋轉(zhuǎn)件與腕部擺動(dòng)件焊接連接。

所述的肩部旋轉(zhuǎn)件、大臂旋轉(zhuǎn)件和小臂旋轉(zhuǎn)件結(jié)構(gòu)完全相同，以肩部旋轉(zhuǎn)件為例說明上述結(jié)構(gòu)，包括：外殼Ⅰ、電機(jī)Ⅰ、減速器Ⅰ、電位器Ⅰ和控制板Ⅰ，電機(jī)Ⅰ、減速器Ⅰ和電位器Ⅰ固定安裝于外殼Ⅰ相應(yīng)的槽中，電機(jī)Ⅰ的輸出軸齒輪與減速器Ⅰ的輸入軸齒輪嚙合，減速器Ⅰ的輸出軸穿過電位器Ⅰ的中心孔，電位器Ⅰ的中心孔上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有滑環(huán)Ⅰ，滑環(huán)Ⅰ固定連接在減速器Ⅰ的輸出軸上，電位器Ⅰ的引腳穿過控制板Ⅰ的過孔與控制板Ⅰ焊接連接，控制板Ⅰ上安裝有接線端子Ⅰ和接線端子Ⅱ，接線端子Ⅰ用于連接上一件控制板的其中一個(gè)端子，接線端子Ⅱ用于連接下一件控制板的其中一個(gè)端子，電機(jī)Ⅰ的接線柱通過焊接導(dǎo)線與控制板Ⅰ進(jìn)行連接。

所述的大臂擺動(dòng)件和腕部擺動(dòng)件的結(jié)構(gòu)完全相同，以大臂擺動(dòng)件為例說明上述結(jié)構(gòu)，包括：外殼Ⅱ、電機(jī)Ⅱ、減速器Ⅱ、電位器Ⅱ、控制板Ⅱ、錐齒輪Ⅰ、錐齒輪Ⅱ、軸承Ⅰ、軸承Ⅱ和T型連桿，小臂擺動(dòng)件除T型連桿的連接軸較長之外，其余結(jié)構(gòu)同上；電機(jī)Ⅱ、減速器Ⅱ和電位器Ⅱ固定安裝于外殼Ⅱ相應(yīng)的槽中，電機(jī)Ⅱ的輸出軸齒輪與減速器Ⅱ的輸入軸齒輪嚙合，減速器Ⅱ的輸出軸穿過電位器Ⅱ的中心孔，電位器Ⅱ的中心孔上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有滑環(huán)Ⅱ，滑環(huán)Ⅱ固定連接在減速器Ⅱ的輸出軸上，電位器Ⅱ的引腳穿過控制板Ⅱ的過孔與控制板Ⅱ焊接連接，控制板上安裝有接線端子Ⅲ和接線端子Ⅳ，接線端子Ⅲ用于連接上一件控制板的其中一個(gè)端子，接線端子Ⅳ用于連接下一件控制板的其中一個(gè)端子；電機(jī)Ⅱ的接線柱通過焊接導(dǎo)線與控制板Ⅱ進(jìn)行連接，減速器Ⅱ的輸出軸固定連接有錐齒輪Ⅰ，T型連桿通過軸承Ⅰ和軸承Ⅱ安裝在外殼Ⅱ上，錐齒輪Ⅱ焊接在T型連桿上，錐齒輪Ⅱ與錐齒輪Ⅰ嚙合。

所述的肩部旋轉(zhuǎn)件的減速器輸出軸與大臂擺動(dòng)件的T型連桿的連接軸焊接連接，大臂擺動(dòng)件的外殼與大臂旋轉(zhuǎn)件的外殼采用螺栓連接，大臂旋轉(zhuǎn)件的減速器輸出軸與小臂擺動(dòng)件的T型連桿的連接軸焊接連接，小臂擺動(dòng)件的外殼與小臂旋轉(zhuǎn)件的外殼采用螺栓連接，小臂旋轉(zhuǎn)件的減速器輸出軸與腕部擺動(dòng)件的T型連桿的連接軸焊接連接。

所述的大臂擺動(dòng)件的外殼和大臂旋轉(zhuǎn)件的外殼可以設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，減少了中間的連接部件，同理適用于小臂擺動(dòng)件和小臂旋轉(zhuǎn)件。