[發明專利]一種液壓驅動的三自由度機器人關節

在審

• 申請號: 202010700268.1
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111687880A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 王衛軍;謝天;蔡松濤;王子榮;何春來
• 申請（專利權）人: 上海微電機研究所（中國電子科技集團公司第二十一研究所）
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成

本發明提供一種液壓驅動的三自由度機器人關節，該三自由度機器人關節包括第一液壓回轉缸、第二液壓回轉缸、第三液壓回轉缸、第一連接架與第二連接架；三個液壓回轉缸均包括外殼與缸體，缸體相對于外殼旋轉；第一連接架的缸體連接端固定在第一液壓回轉缸的缸體上，第一連接架的外殼連接端固定在第二液壓回轉缸的外殼上；第二連接架的缸體連接端固定在第二液壓回轉缸的缸體上，第二連接架的外殼連接端固定在第三液壓回轉缸的外殼上。液壓回轉缸相比與電機和減速器具有更小的重量，從而減輕了機器人關節的整體重量，實現機器人關節的輕量化設計；而且液壓驅動的液壓回轉缸能夠提供較大的扭矩，實現機器人的高負載自重比設計。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，具體涉及一種液壓驅動的三自由度機器人關節。

背景技術

在機器人領域，輕量型機器人逐漸成為市場主導地位，高負載自重比的機器人是技術的發展方向。機器人關節作為機器人的重要組成部分，在機器人中起著重要的作用。機器人關節的性能對機器人額負載自重比、機器人的精度、速度等性能有著重要的影響。

傳統的機器人關節都采用電驅動，也即采用電機與減速器配套使用的模式，以實現機器人關節的運動。但是這種電驅動方式對接線的要求極高，并且結構較為復雜；受制于電機和減速器的結構與自重，機器人關節的負載自重比有限，在自身質量一定的情況下，機器人關節所能提供的動力往往不足。

因此，需要提供一種針對上述現有技術不足的改進技術方案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種液壓驅動的三自由度機器人關節，以至少解決目前機器人關節受制于電機與減速器的結構與自重而自身負載自重比有限的問題。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種液壓驅動的三自由度機器人關節，所述關節包括第一液壓回轉缸、第二液壓回轉缸、第三液壓回轉缸、第一連接架與第二連接架；所述第一液壓回轉缸、第二液壓回轉缸、第三液壓回轉缸均包括外殼與缸體，所述缸體相對于外殼旋轉；所述第一連接架的缸體連接端固定在第一液壓回轉缸的缸體上，所述第一連接架的外殼連接端固定在第二液壓回轉缸的外殼上；所述第二連接架的缸體連接端固定在第二液壓回轉缸的缸體上，所述第二連接架的外殼連接端固定在第三液壓回轉缸的外殼上。

如上所述的液壓驅動的三自由度機器人關節，優選地，所述第一液壓回轉缸的回轉軸線與第二液壓回轉缸的回轉軸線相互垂直，所述第二液壓回轉缸的回轉軸線與第三液壓回轉缸的回轉軸線相互垂直。

如上所述的液壓驅動的三自由度機器人關節，優選地，所述第一液壓回轉缸、第二液壓回轉缸與第三液壓回轉缸的回轉軸線相交于一點。

如上所述的液壓驅動的三自由度機器人關節，優選地，所述第一連接架為蝶形連接架，所述蝶形連接架的外殼連接端為圓筒形，所述蝶形連接架的外殼連接端環繞固定在第二液壓回轉缸的外殼外圍；所述蝶形連接架的缸體連接端與第一液壓回轉缸的缸體的一個端面連接，所述蝶形連接架的缸體連接端與所述蝶形連接架的外殼連接端通過連接使得所述蝶形連接架呈蝶形。

如上所述的液壓驅動的三自由度機器人關節，優選地，所述蝶形連接架的缸體連接端為板形，所述蝶形連接架的缸體連接端位于所述蝶形連接架的外殼連接端的徑向一側。

如上所述的液壓驅動的三自由度機器人關節，優選地，所述第二連接架為U形連接架，所述U形連接架的外殼連接端為圓筒形，所述U形連接架的外殼連接端環繞固定在第三液壓回轉缸的外殼外圍。

如上所述的液壓驅動的三自由度機器人關節，優選地，所述U形連接架的缸體連接端為U形結構，所述U形結構包括相對設置的兩個連接板，兩個所述連接板分別連接在所述第二液壓回轉缸的缸體的軸向兩端，兩個所述連接板連接在所述U形連接架的外殼連接端的軸向一側。