[發(fā)明專利]一種三軸轉(zhuǎn)動的機器人關節(jié)

有效

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• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113070902B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設計）人: 邱明明;秦梅玲;唐子臨;趙潤辰
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02
• 代理公司: 合肥中悟知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 34191
• 代理人: 張婉

本發(fā)明公開了一種三軸轉(zhuǎn)動的機器人關節(jié)，屬于機器人關節(jié)技術領域；一種三軸轉(zhuǎn)動的機器人關節(jié)，包括有驅(qū)動電機、后端安裝殼體、中端安裝殼體、前端安裝殼體和前端安裝塊，后端安裝殼體、中端安裝殼體、前端安裝殼體和前端安裝塊沿軸線方向依次固定連接，組成完整安裝殼體；驅(qū)動電機通過固定螺栓固定安裝在后端安裝殼體上，驅(qū)動電機的輸出軸上連接有行星輪機構，行星輪機構安裝在后端安裝殼體和中端安裝殼體內(nèi)部，行星輪機構還與行星差速機構相連接，行星差速機構安裝在中端安裝殼體、前端安裝殼體和前端安裝塊內(nèi)部；本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有設計結構單一固化且結構較為復雜，使用成本較高，易發(fā)生故障的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及機器人關節(jié)技術領域，具體為一種三軸轉(zhuǎn)動的機器人關節(jié)。

背景技術

工業(yè)機器人是廣泛用于工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度的機器裝置，具有一定的自動性，可依靠自身的動力能源和控制能力實現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能；機器人系統(tǒng)是由視覺傳感器、機械臂系統(tǒng)及主控計算機組成，其中機械臂系統(tǒng)又包括模塊化機械臂和靈巧手兩部分；而機械臂是指高精度，多輸入多輸出、高度非線性、強耦合的復雜系統(tǒng)；因其獨特的操作靈活性，已在工業(yè)裝配，安全防爆等領域得到廣泛應用。

在目前的機械臂制造領域，往往采用一自由度輸入一自由度輸出的構件，工業(yè)機器人的結構單一固化；為做到機器人更多功能的實現(xiàn)，不得不添加零部件，結構更加復雜，生產(chǎn)成本較高，且易發(fā)生故障；為了解決上述問題，我們提出了一種三軸轉(zhuǎn)動的機器人關節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

1、本發(fā)明要解決的技術問題

本發(fā)明的目的在于制作一種在動力輸入為一的前提下，能選擇提供三個輸出自由度、具備多種工作模式、結構簡單緊湊、經(jīng)濟性好、動力性強的一種三軸轉(zhuǎn)動的機器人關節(jié)，使得機器人關節(jié)更加靈活、高效。

2、技術方案

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種三軸轉(zhuǎn)動的機器人關節(jié)，包括有驅(qū)動電機、后端安裝殼體、中端安裝殼體、前端安裝殼體和前端安裝塊，所述后端安裝殼體、中端安裝殼體、前端安裝殼體和前端安裝塊沿軸線方向依次固定連接，組成完整安裝殼體；所述驅(qū)動電機通過固定螺栓固定安裝在后端安裝殼體上，所述驅(qū)動電機的輸出軸上連接有行星輪機構，所述行星輪機構安裝在后端安裝殼體和中端安裝殼體內(nèi)部，所述行星輪機構還與行星差速機構相連接，所述行星差速機構安裝在中端安裝殼體、前端安裝殼體和前端安裝塊內(nèi)部。

優(yōu)選地，所述行星輪機構包括有太陽輪、第一行星輪、聯(lián)架齒輪和齒圈，所述太陽輪與驅(qū)動電機的輸出軸固定連接，所述聯(lián)架齒輪轉(zhuǎn)動連接在太陽輪的軸桿上，所述第一行星輪靠近中心側(cè)與太陽輪嚙合連接，所述第一行星輪的外側(cè)與齒圈嚙合連接，所述聯(lián)架齒輪設置在齒圈的內(nèi)側(cè)，所述齒圈的外側(cè)轉(zhuǎn)動連接在后端安裝殼體和中端安裝殼體連接處的內(nèi)壁上。

優(yōu)選地，所述行星輪機構還包括有雙聯(lián)直齒輪、第三雙聯(lián)錐齒輪、第一輸出軸桿和第二連軸錐齒輪，所述雙聯(lián)直齒輪與第三雙聯(lián)錐齒輪固定連接，所述雙聯(lián)直齒輪和第三雙聯(lián)錐齒輪軸向轉(zhuǎn)動連接在后端安裝殼體上，所述第一輸出軸桿垂直轉(zhuǎn)動連接在后端安裝殼體上，所述第二連軸錐齒輪固定連接在第一輸出軸桿上，所述雙聯(lián)直齒輪與齒圈內(nèi)壁嚙合連接，所述第三雙聯(lián)錐齒輪與第二連軸錐齒輪嚙合連接。

優(yōu)選地，所述行星差速機構包括有聯(lián)架齒圈、第二行星輪、齒輪架、第一錐齒輪、第二錐齒輪和第三行星輪，所述聯(lián)架齒圈轉(zhuǎn)動安裝在中端安裝殼體和前端安裝殼體的連接處，所述齒輪架也轉(zhuǎn)動連接在太陽輪的軸桿上，所述第二行星輪和第三行星輪軸向轉(zhuǎn)動連接齒輪架上靠近驅(qū)動電機一側(cè)，所述第二行星輪和第三行星輪與聯(lián)架齒圈的內(nèi)壁嚙合連接，所述齒輪架上還轉(zhuǎn)動連接有第一錐齒輪和第二錐齒輪。