[發明專利]一種高精度的大臂展關節機器人

在審

• 申請號: 202210037096.3
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114248258A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 劉廷偉;田世權;張小虎;胡志遠;楊林;徐亞輝;夏堅揚;易子杰
• 申請（專利權）人: 佛山華數機器人有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/04;B25J9/10;B25J9/12;B25J17/02
• 代理公司: 汕頭市南粵專利商標事務所(特殊普通合伙) 44301
• 代理人: 許守榮

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種高精度的大臂展關節機器人。采用如下技術方案：包括依次連接的基座部件、腰部部件、大臂部件、小臂部件、腕關節部件和手腕部件，基座部件、腰部部件、大臂部件、小臂部件、腕關節部件和手腕部件之間采用電機驅動，并配合恰當的電機類型和齒輪、同步帶輪和減速機等傳動方式，實現大臂展關節機器人的輕量化和小型化。本發明的優點在于：通過提高機器人小臂的剛度、改變粗大臂與長小臂的連接方式，并選擇反應靈敏、驅動力大，且監控方式和控制方式靈活的驅動方式及傳動比準確、傳動平穩高效的傳動方式，使本發明的關節機器人同時具備高轉速、輕負載、高精度和大臂展的特點，有效減少機器人的成本。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種高精度的大臂展關節機器人。

背景技術

隨著機器人應用領域的不斷擴大，對機器人的性能要求越來越高。定位精度是影響機器人性能的重要因素，其包括重復定位精度和絕對定位精度，常采用本體結構優化或機器人標定等方法來提高機器人的定位精度，從而滿足工業上需要。

目前有些搬運機器人采用絲杠傳動，只能做升降運動且傳動效率較低；或者采用纜繩傳動的機器人，由于依靠緊繞在槽輪上的繩索與槽輪間的摩擦力傳動運動，因此導致機器人的運動精度低且傳動不平穩。另外，目前市面上用于搬運、機床上下料、碼垛、焊接和噴涂等機器人按照質量等級分為輕載荷、中載荷和重載荷這三種類型，而對于例如光伏行業等領域，搬運大體積輕質量的物品時，機器人應具有高轉速、輕負載、高精度和大臂展等性能；而目前用于搬運大體積輕質量的物品的機器人大多采用重載荷類型，從而導致車間內部空間的占有率增大和成本增加，而輕載荷的機器人則不適用于搬運大體積的物品。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高精度的大臂展關節機器人，具體在于提供一種針對大體積輕質量物品的搬運的高精度大臂展關節機器人。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：一種高精度的大臂展關節機器人，包括以此連接的基座部件、腰部部件、大臂部件、小臂部件、腕關節部件和手腕部件，腰部部件包括腰部主體以及設置于腰部主體內的腰部電機，腰部電機通過齒輪減速機傳動機構與基座部件驅動連接；大臂部件包括大臂主體和大臂電機，大臂電機固定設置于腰部主體一側并通過減速機傳動機構與大臂主體驅動連接；小臂部件包括小臂主體、旋轉套、第一小臂電機和第二小臂電機，第一小臂電機固定設置于旋轉套內并通過同步帶減速機傳動機構與小臂主體驅動連接，第二小臂電機固定設置于旋轉套內并通過減速機傳動機構與大臂主體末端連接；腕關節部件包括腕關節主體和腕關節電機，腕關節電機固定于小臂主體末端并通過齒輪減速機傳動機構與手腕部件驅動連接；手腕部件包括手腕主體、設置于手腕主體內的手腕電機和末端安裝座，手腕電機通過減速機傳動機構與末端安裝座驅動連接。

具體的，與腰部電機連接的齒輪減速機傳動機構包括第一齒輪組和第一減速機，第一減速機設置于腰部主體的中心，腰部電機設置于腰部主體的中心偏置位置并通過第一齒輪組與第一減速機連接，第一減速機輸出連接至基座部件。

具體的，與大臂電機連接的減速機傳動機構包括第二減速機，大臂電機和第二減速機均固定設置于腰部主體上，第二減速機輸出連接至大臂主體。

具體的，與第二小臂電機連接的同步帶減速機傳動機構包括同步帶輪組和第四減速機，第二小臂電機通過同步帶輪組與第四減速機連接，第四減速機輸出連接至小臂主體；與第一小臂電機連接的減速機傳動機構包括第三減速機，第一小臂電機與第三減速機連接，第三減速機輸出連接至大臂主體。

具體的，小臂主體和旋轉套之間設置有小臂軸承，小臂軸承的外圈通過旋轉套接法蘭與旋轉套的輸出端固定連接，小臂軸承的內圈與第四減速機的輸出軸連接并通過小臂接法蘭與小臂主體的首端固定連接。

具體的，小臂外側設置有加強筋。

具體的，與腕關節電機連接的齒輪減速機傳動機構包括第五齒輪組和第五減速機，腕關節電機通過第五齒輪組與第五減速機驅動連接，第五減速機輸出連接至手腕部件。