[發(fā)明專利]一種三關(guān)節(jié)機(jī)器人

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910985992.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN110744537A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高小夢(mèng);問新鋒;施健;蘇杰;禹超;郎井東;陜振勇;溫中蒙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 爾智機(jī)器人(珠海)有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/10
• 分類號(hào): B25J9/10
• 代理公司: 44205 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 伍志健

本發(fā)明公開了一種三關(guān)節(jié)機(jī)器人，包括平臺(tái)、第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂和末端件，第一機(jī)械臂的一端擺動(dòng)連接平臺(tái)，另一端擺動(dòng)連接第二機(jī)械臂的第一端，第二機(jī)械臂的第二端擺動(dòng)連接末端件的一端；第二機(jī)械臂與第一機(jī)械臂的連接處還轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一連桿，第一連桿的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接第二連桿的一端，第二連桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接平臺(tái)，第一連桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接第三連桿的一端，第三連桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接末端件的另一端；平臺(tái)、第二連桿、第一連桿和第一機(jī)械臂構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，第一連桿、第三連桿、末端件和第二機(jī)械臂構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。在機(jī)器人搬運(yùn)物品的過程中，末端件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，可以避免物品傾倒。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三關(guān)節(jié)機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，越來越多的人對(duì)機(jī)器人表現(xiàn)出濃厚的興趣，市場(chǎng)上的機(jī)器人也越來越多。在車間，工人會(huì)運(yùn)用機(jī)器人來搬運(yùn)貨物或者上下料等，可以節(jié)省工人力氣并能提高工作效率。此外，在教學(xué)上，也會(huì)使用到桌面級(jí)的機(jī)器人，以方便教學(xué)，讓學(xué)生更直觀地看到機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也可以自己操作實(shí)訓(xùn)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，一般三關(guān)節(jié)機(jī)器人由底座、機(jī)械臂和末端件組成，可以完成伸縮、旋轉(zhuǎn)或升降等運(yùn)動(dòng)，但是機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械臂進(jìn)行伸縮、旋轉(zhuǎn)或升降等運(yùn)動(dòng)時(shí)，末端件無法保持平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，容易翻轉(zhuǎn)導(dǎo)致貨物傾倒，造成損失。而直線桁架機(jī)械手雖然能避免貨物傾倒，但是直線桁架機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)路徑單一，且外形較大，只能在特定的場(chǎng)合使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種三關(guān)節(jié)機(jī)器人，在運(yùn)動(dòng)過程中，其能夠保持末端件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不易翻轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的三關(guān)節(jié)機(jī)器人，包括平臺(tái)、第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂和末端件，所述第一機(jī)械臂的一端擺動(dòng)連接平臺(tái)，另一端擺動(dòng)連接第二機(jī)械臂的第一端，所述第二機(jī)械臂的第二端擺動(dòng)連接末端件的一端；所述第二機(jī)械臂與第一機(jī)械臂的連接處還轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一連桿，所述第一連桿的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接第二連桿的一端，所述第二連桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接平臺(tái)，所述第一連桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接第三連桿的一端，所述第三連桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接末端件的另一端，所述平臺(tái)包括第一電機(jī)，所述第一電機(jī)的輸出端連接第一機(jī)械臂的一端；所述平臺(tái)、第二連桿、第一連桿和第一機(jī)械臂構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，所述第一連桿、第三連桿、末端件和第二機(jī)械臂構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。

至少具有如下有益效果：本機(jī)器人的平臺(tái)、第二連桿、第一連桿和第一機(jī)械臂構(gòu)成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，在平臺(tái)上，第二連桿和第一機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的連線構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)中的機(jī)架，由于機(jī)架固定，而第一連桿與機(jī)架構(gòu)成平行四邊形的其中兩條對(duì)邊，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)驅(qū)動(dòng)第一機(jī)械臂相對(duì)平臺(tái)擺動(dòng)時(shí)，第一連桿雖然空間位置改變，但第一連桿上所有的部位與水平面的夾角均保持不變，即第一連桿不會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，同理，第一連桿和輸末端件構(gòu)成了另一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)的其中兩條對(duì)邊，由于第一連桿上所有的部位與水平面的夾角均保持不變，則末端件上所有部位與水平面的夾角均能保持不變，也即末端件不會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。在搬運(yùn)物品時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需要，給末端件與水平面設(shè)置一個(gè)初始夾角，則能保證在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，該夾角始終保持不變，末端件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，則可以避免物品傾倒。此外，本機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以小型化設(shè)計(jì)，可用于學(xué)校教學(xué)等場(chǎng)合。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述平臺(tái)還包括轉(zhuǎn)動(dòng)件和第二電機(jī)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的一端固定連接第二電機(jī)的輸出端，另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接第四連桿的一端，所述第四連桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接第二機(jī)械臂的第三端。本三關(guān)節(jié)機(jī)器人可由第一電機(jī)和第二電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂，第一機(jī)械臂和第二機(jī)械臂共同作用于末端件，既能使末端件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不易翻轉(zhuǎn)，也能使末端件產(chǎn)生多種運(yùn)動(dòng)路徑。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述第一電機(jī)和第二電機(jī)同軸設(shè)置，所述轉(zhuǎn)動(dòng)件、第四連桿、第二機(jī)械臂和第一機(jī)械臂構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)和第二電機(jī)同軸設(shè)置時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)件、第四連桿、第二機(jī)械臂和第一機(jī)械臂構(gòu)成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，可以使得本三關(guān)節(jié)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)更為緊湊，運(yùn)動(dòng)更為協(xié)調(diào)，在用于教學(xué)示范等場(chǎng)合時(shí)，也能使學(xué)生更為直觀地看懂機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過程。