[發明專利]一種具有多自由度的機器人手臂單元

在審

• 申請號: 202110778570.3
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113524153A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 胡天琦
• 申請（專利權）人: 胡天琦
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J9/10;B25J9/12
• 代理公司: 合肥維可專利代理事務所(普通合伙) 34135
• 代理人: 吳明華

本發明公開一種具有多自由度的機器人手臂單元，包括底座、第一節臂、第二節臂以及執行端，連接座組件包括固定座、球體結構以及與球體結構適配的球形殼體，球體結構的兩側分別固定連接有沿徑向分布的第一固定桿和第二固定桿，第一固定桿與執行端固定連接，第二固定桿的末端與設于固定座內的第一導軌結構連接，并在第一導軌結構上安裝有用于驅動第二固定桿末端的驅動單元。本發明機器人手臂單元，其執行端具有擺動方向的自由度以及轉動的自由度，可以使手臂末端的執行端在工作區域內任意位置、任意角度進行工作，較其他自由度較少的機械手臂運動更加靈活。

技術領域

本發明涉及一種機器人技術，特別涉及一種具有多自由度的機器人手臂單元。

背景技術

機器人包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械(如機器狗，機器貓，機器車等)。狹義上對機器人的定義還有很多分類法及爭議，有些電腦程序甚至也被稱為機器人。在當代工業中，機器人指能自動執行任務的人造機器裝置，用以取代或協助人類工作，一般會是機電裝置，由計算機程序或是電子電路控制。目前機器人上的機械手臂自由度少，無法靈活的應用，特別是對于某些工業機器人，需要靈活度高。

發明內容

為了解決上述現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種具有多自由度的機器人手臂單元。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為：一種具有多自由度的機器人手臂單元，包括底座、第一節臂、第二節臂以及執行端，所述第一節臂與所述底座鉸接，第二節臂與第一節臂鉸接，執行端與第二節臂之間通過連接座組件轉動連接；

其中，所述連接座組件包括固定座、球體結構以及與所述球體結構適配的球形殼體，所述球形殼體固定安裝在固定座內，并且所述固定座通過轉動座與所述第二節臂轉動連接；

所述球體結構的兩側分別固定連接有沿徑向分布的第一固定桿和第二固定桿，所述第一固定桿與所述執行端固定連接，所述第二固定桿的末端與設于所述固定座內的第一導軌結構連接，并在所述第一導軌結構上安裝有用于驅動所述第二固定桿末端的驅動單元，使得所述第二固定桿的末端通過驅動單元在第一導軌結構上行走。

可選的，所述球形殼體的兩側分別開設有用于穿過所述第一固定桿和第二固定桿的長條形開口，所述長條形開口的長度與執行端的擺動角度相適應；

兩個長條形開口對稱分布在所述球形殼體的側部。

可選的，所述第一導軌結構包括設于所述固定座內的導軌板，所述導軌板上設有多個與所述球體結構同心的弧形軌道，所述驅動單元安裝在多個所述弧形軌道上，所述第二固定桿的末端與所述驅動單元連接。

可選的，所述固定座的內部設有腔體結構，所述球體結構、球形殼體、第一導軌結構均設于所述腔體結構內，并且所述球形殼體與所述腔體結構的內壁一體成型；

所述球體結構滾動連接在球形殼體的內部。

可選的，所述球形殼體在遠離所述第一導軌結構的外側設有第二導軌結構，使得所述執行端通過所述第二導軌結構與所述球形殼體滑動連接；

所述第二導軌結構沿球形殼體的側面分布，使得第二導軌結構與所述長條形開口平行。

可選的，所述第二導軌結構包括第一軌道以及第二軌道，所述第一軌道與第二軌道分別固定安裝在遠離第一導軌結構的所述長條形開口的兩側，使得所述第一軌道和第二軌道相對于所述長條形開口對稱分布；

所述執行端的末端固定安裝有滑塊，所述執行端通過滑塊與所述第一軌道和第二軌道滑動連接；

所述滑塊朝向所述球形殼體的側面為弧形凹面，并且所述弧形凹面的圓心與球形殼體的球心重合。

可選的，所述驅動單元包括驅動電機以及與所述驅動電機輸出端連接的傳動齒輪；