[發(fā)明專利]一種新型輕型六自由度協(xié)作機(jī)械臂

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810457780.0
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108381535A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟兆斌;包飛翔;貢祥云
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江智力機(jī)器人有限公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J17/02;B25J9/12;B25J9/00;B25J15/06
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段宇

本發(fā)明提出了一種新型輕型六自由度協(xié)作機(jī)械臂，包括底座和多個關(guān)節(jié)本體，其中一個關(guān)節(jié)本體固定在底座上，其余關(guān)節(jié)本體相互組裝成型；關(guān)節(jié)本體包括殼體、電機(jī)和減速機(jī)，減速機(jī)固定在殼體中，減速機(jī)的輸出端穿過殼體設(shè)置在外，電機(jī)也固定在殼體中，電機(jī)的輸出軸上設(shè)有第一同步帶輪，減速機(jī)的輸入端上設(shè)有第二同步帶輪，第一同步帶輪和第二同步帶輪之間通過同步帶相連接，電機(jī)控制減速機(jī)的輸出端進(jìn)行轉(zhuǎn)動；一個關(guān)節(jié)本體的減速機(jī)的輸出端可固定在另一個關(guān)節(jié)本體的轉(zhuǎn)接開口上，本發(fā)明模塊化設(shè)計(jì)、易生產(chǎn)制造、易使用、高負(fù)載/自重比、模塊化可重構(gòu)、可靠性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)械臂，特別涉及一種新型輕型六自由度協(xié)作機(jī)械臂。

背景技術(shù)

機(jī)器人一般可理解為：一種可編程的通過自動控制區(qū)完成某些操作和移動作業(yè)的機(jī)器。人們力圖把這種機(jī)器設(shè)計(jì)成具有仿人或動物的某些功能，并使這些功能擴(kuò)大和延伸以替代人去工作。

工業(yè)機(jī)器人（Industrial robot）是一種能自動控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作及，用于搬運(yùn)材料、工件或操持工具，完成各種作業(yè)。它可以是固定式或移動式。工業(yè)機(jī)器人的控制功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及自治能力各有差異，但必須具備三個基本要求：采用以CPU為核心的控制器進(jìn)行控制，如工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、NC控制器、PLC等；能輸入指令進(jìn)行記憶和再現(xiàn)；能獨(dú)立地按給定指令在三維空間內(nèi)進(jìn)行操作。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用非常廣泛，制造業(yè)和非制造業(yè)各領(lǐng)域都可以采用。目前常用的工業(yè)機(jī)器人有噴涂機(jī)器人、點(diǎn)焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、裝配機(jī)器人、沖壓及壓鑄上下料機(jī)器人等，還有在特殊作業(yè)環(huán)境下采用的機(jī)器人。本篇所屬的機(jī)器人一般意指工業(yè) 機(jī)器人。

一臺工業(yè)機(jī)器人一般由機(jī)器人本體，控制裝置和驅(qū)動單元三部分構(gòu)成。工業(yè)機(jī)器人具有和人手臂相似的動作功能，可在空間抓放物體或進(jìn)行其他操作的機(jī)械裝置，有些機(jī)器人還帶有使操作機(jī)構(gòu)移動的機(jī)械裝置--移動機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)。工業(yè)機(jī)器人本體包括基座：工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)中相對固定，并承受相應(yīng)力的基礎(chǔ)部件。手臂：由機(jī)器人本體的動力關(guān)節(jié)和連接桿件等構(gòu)成，用于支承和調(diào)整手腕和末端執(zhí)行器位置的部件（手臂又稱主軸）。手腕：支承和調(diào)整末端執(zhí)行器姿態(tài)的部件（手腕又稱次軸）。末端執(zhí)行器：工業(yè)機(jī)器人直接執(zhí)行工作的裝置（如夾持器、工具和傳感器等）。機(jī)械接口：為與末端執(zhí)行器相連接的機(jī)械連接界面。控制裝置：由人操作啟動、停機(jī)及示教機(jī)器人的一種裝置。即期二年控制裝置由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、電源裝置及操作裝置（如操作面板、顯示器、示教盒和操作桿等）組成。驅(qū)動單元包括驅(qū)動器：將電能或流體能等轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的動力裝置。按動力源的類別可分為電動驅(qū)動、液壓驅(qū)動和氣壓驅(qū)動三類。減速器：所采用的傳動減速機(jī)構(gòu)與一般的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)類似，常用的有諧波齒輪減速器、擺線針輪減速器、蝸桿減速器、滾珠絲杠、鏈條、同步齒形帶、鋼帶及鋼絲等。檢測元件：檢測機(jī)器人自身運(yùn)動狀態(tài)的元件，包括位置傳感器（位移和角度）、速度傳感器、加速度傳感器及平衡傳感器等。

工業(yè)機(jī)器人一般分為操作型機(jī)器人：是一種能自動控制、可重復(fù)編程、多功能、具有幾個自由度的操作機(jī)器人，可固定在某處或可移動，用于工業(yè)自動化系統(tǒng)中。順控型機(jī)器人：按預(yù)先要求的順序及條件對機(jī)械動作一次進(jìn)行控制的機(jī)器人。示教再現(xiàn)型機(jī)器人：是一種按示教程序輸入工作程序、自動重復(fù)地進(jìn)行工作的機(jī)器人。數(shù)控性機(jī)器人：通過數(shù)值、語言等示教其順序、條件、位置及吉他信息，根據(jù)這些信息進(jìn)行作業(yè)的機(jī)器人。智能機(jī)器人：由人工智能決定行動的機(jī)器人。感覺控制型機(jī)器人：具有適應(yīng)控制功能的機(jī)器人。所謂適應(yīng)控制是指適應(yīng)環(huán)境變化控制等特性，以滿足所需要的條件。學(xué)習(xí)控制型機(jī)器人：具有學(xué)習(xí)控制功能的機(jī)器人。所謂學(xué)習(xí)控制是指反應(yīng)作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)刈鳂I(yè)控制。本篇中的機(jī)器人為操作型示教再現(xiàn)機(jī)器人。

工業(yè)機(jī)器人根據(jù)控制方式分為伺服控制型機(jī)器人：通過伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的機(jī)器人。有位置伺服、力伺服、軟件伺服等。非伺服控制型機(jī)器人：通過伺服意外的手段進(jìn)行控制的機(jī)器人。連續(xù)路徑控制機(jī)器人：不僅要控制行程的起點(diǎn)和終點(diǎn)，而且控制其路徑的機(jī)器人。點(diǎn)位控制機(jī)器人：只控制運(yùn)動所達(dá)到的位姿，而不控制路徑的機(jī)器人。根據(jù)上述，本篇機(jī)器人為伺服控制連續(xù)路徑控制機(jī)器人。