一種機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)，包括手臂、樞接在手臂前端的擺動(dòng)臂、固定在擺動(dòng)臂前端旋轉(zhuǎn)盤(pán)上的旋轉(zhuǎn)手。旋轉(zhuǎn)手包括伸縮機(jī)構(gòu)和空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在伸縮機(jī)構(gòu)的前端；伸縮機(jī)構(gòu)包括伸縮支撐座和底座；空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括外圍固定座和內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座上側(cè)壁活動(dòng)安裝有球體；球體底部和內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置有若干連桿；旋轉(zhuǎn)手執(zhí)行末端安裝在球體上。本實(shí)用新型通過(guò)球體繞球心旋轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)座的連桿組合動(dòng)作可以使旋轉(zhuǎn)手執(zhí)行末端的任意擺動(dòng)，使機(jī)器人的手腕體運(yùn)轉(zhuǎn)更加靈活，適應(yīng)各種復(fù)雜的工藝要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210566463.5的實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種輕型六軸通用機(jī)器人，其中，手腕體是機(jī)器人的重要部件，它具有手臂，在手臂的前端連接有擺動(dòng)臂，在擺動(dòng)臂前端還連接有旋轉(zhuǎn)手，設(shè)置擺動(dòng)臂和旋轉(zhuǎn)手都是為了機(jī)器人的手腕體運(yùn)轉(zhuǎn)更加靈活，適應(yīng)各種復(fù)雜的工藝要求。
[0003]上述輕型六軸通用機(jī)器人擺動(dòng)臂和旋轉(zhuǎn)手的組合雖然能夠使機(jī)器人的手腕體運(yùn)轉(zhuǎn)更加靈活，但是，上述輕型六軸通用機(jī)器人的手腕體卻不能像自然人的手腕那樣在空間任意擺動(dòng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種使輕型六軸通用機(jī)器人的手腕體能像自然人的手腕那樣在空間任意擺動(dòng)的機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)，包括手臂、樞接在手臂前端的擺動(dòng)臂、驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂擺動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)單元、固定在擺動(dòng)臂前端旋轉(zhuǎn)盤(pán)上的旋轉(zhuǎn)手和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)單元;所述擺動(dòng)臂擺動(dòng)時(shí)的中心線垂直于旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)中心線;旋轉(zhuǎn)手包括伸縮機(jī)構(gòu)和空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu);伸縮機(jī)構(gòu)固定在擺動(dòng)臂的旋轉(zhuǎn)盤(pán)上;空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在伸縮機(jī)構(gòu)的前端;空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括外圍固定座、內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座和平面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu);夕卜圍固定座為內(nèi)部開(kāi)設(shè)有圓柱孔的圓柱體;外圍固定座內(nèi)部下側(cè)壁中心固定有豎直向上設(shè)置的第一電機(jī)；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座為上端面開(kāi)設(shè)有安裝孔的圓柱體；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)滑行設(shè)置在外圍固定座內(nèi)部的安裝孔中；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座的上端面成型有環(huán)形導(dǎo)軌；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座通過(guò)環(huán)形導(dǎo)軌旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)設(shè)置在外圍固定座內(nèi)部的上側(cè)壁上；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座下端面中心固定在第一電機(jī)的輸出軸上;平面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括球體、中心連接座、第一連桿、第一搖臂和第二電機(jī);球體活動(dòng)鑲嵌在外圍固定座上側(cè)壁中心；中心連接座上部樞接在球體底部、下部鉸接在第一連桿一端;第二電機(jī)水平固定在內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座的內(nèi)側(cè)壁上;第一搖臂一端固定在第二電機(jī)的輸出軸上、另一端鉸接在第一連桿的一端;第一連桿的一端鉸接在中心連接座的下部、另一端鉸接在第一搖臂的一端;旋轉(zhuǎn)手執(zhí)行末端安裝在球體上。
[0006]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，伸縮機(jī)構(gòu)包括伸縮支撐座、底座、螺紋桿、螺桿和第三電機(jī);底座包括底板和若干第一支撐桿;第一支撐桿一端固定在外圍固定座的底面、另一端固定在底板上;底板開(kāi)設(shè)有若干圓孔和中心螺紋孔;伸縮支撐座包括支撐板和若干第二支撐桿;第二支撐桿一端插設(shè)在底板的圓孔中、另一端固定在支撐板上;支撐板中心固定有軸承;螺紋桿上端螺接在底板的中心螺紋孔內(nèi)、下端插設(shè)在軸承內(nèi)；螺紋桿下部固定有蝸輪；螺桿樞接在一對(duì)固定在支撐板上的第三支撐板上;螺桿與蝸輪嚙合;螺桿固定在第三電機(jī)的輸出軸。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括安裝在手臂上的第四電機(jī)、聯(lián)接第四電機(jī)與擺動(dòng)臂的第一傳動(dòng)單元;所述第一傳動(dòng)單元包括樞接在手臂上且同軸設(shè)置的第二齒輪和第三齒輪、樞接在手臂上且同軸設(shè)置的第四齒輪和第一同步帶輪、樞接在手臂上的第三軸、固定安裝在第三軸上的第二同步帶輪;所述第四電機(jī)的輸出軸上安裝有第一齒輪，第一齒輪與第二齒輪嚙合，第三齒輪與第四齒輪嚙合，第一同步帶輪通過(guò)同步帶與第二同步帶輪聯(lián)接，第三軸與擺動(dòng)臂固定連接。
[0007]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述手臂的前端開(kāi)設(shè)一凹形豁口，所述擺動(dòng)臂樞接在凹形豁口內(nèi)。
[0008]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，環(huán)形導(dǎo)軌截面呈“T”字型。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果在于:通過(guò)球體繞球心旋轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)座的連桿組合動(dòng)作可以使旋轉(zhuǎn)手執(zhí)行末端的任意擺動(dòng)，使機(jī)器人的手腕體運(yùn)轉(zhuǎn)更加靈活，適應(yīng)各種復(fù)雜的工藝要求。
【附圖說(shuō)明】

[00?0]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011 ]圖2為本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)手的左視圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)手的右視圖；
[0013]圖4為本實(shí)用新型的圖2中A-A的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5為本實(shí)用新型的圖2中B-B的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖6為本實(shí)用新型的圖2中C-C的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖7為本實(shí)用新型的圖2中D-D的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖8為本實(shí)用新型的圖3中E-E的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中，1、空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；11、外圍固定座；12、第一電機(jī)；13、內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座；131、環(huán)形導(dǎo)軌；14、平面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；141、球體;142、中心連接座；143、第一連桿;144、第一搖臂；145、第二電機(jī);20、伸縮機(jī)構(gòu);21、底座;211、第一支撐桿;212、底板;22、伸縮支撐座;221、第二支撐桿;222、支撐板；23、螺紋桿；24、蝸輪;25、螺桿；251、第三支撐板;26、第三電機(jī)；30、手臂；31、第一齒輪;32、第二齒輪;34、第四齒輪;35、第一同步帶輪;36、第三軸；37、第二同步帶輪;38、同步帶;40、擺動(dòng)臂;41、旋轉(zhuǎn)盤(pán)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1?圖5、圖8所示，一種機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)，包括手臂30、樞接在手臂30前端的擺動(dòng)臂40、驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂40擺動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)單元、固定在擺動(dòng)臂40前端旋轉(zhuǎn)盤(pán)41上的旋轉(zhuǎn)手和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤(pán)41旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)單元;所述擺動(dòng)臂40擺動(dòng)時(shí)的中心線垂直于旋轉(zhuǎn)盤(pán)41的旋轉(zhuǎn)中心線;旋轉(zhuǎn)手包括伸縮機(jī)構(gòu)20和空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)10;伸縮機(jī)構(gòu)20固定在擺動(dòng)臂40的旋轉(zhuǎn)盤(pán)41上；空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)1固定在伸縮機(jī)構(gòu)20的前端;空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)1包括外圍固定座11、內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座13和平面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)14;外圍固定座11為內(nèi)部開(kāi)設(shè)有圓柱孔的圓柱體;外圍固定座11內(nèi)部下側(cè)壁中心固定有豎直向上設(shè)置的第一電機(jī)12;內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座13為上端面開(kāi)設(shè)有安裝孔的圓柱體；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座13旋轉(zhuǎn)滑行設(shè)置在外圍固定座11內(nèi)部的安裝孔中；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座13的上端面成型有環(huán)形導(dǎo)軌131;內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座13通過(guò)環(huán)形導(dǎo)軌131旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)設(shè)置在外圍固定座11內(nèi)部的上側(cè)壁上；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座13下端面中心固定在第一電機(jī)12的輸出軸上;平面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)14包括球體141、中心連接座142、第一連桿143、第一搖臂144和第二電機(jī)145;球體141活動(dòng)鑲嵌在外圍固定座11上側(cè)壁中心；中心連接座142上部樞接在球體141底部、下部鉸接在第一連桿143—端;第二電機(jī)145水平固定在內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座13的內(nèi)側(cè)壁上;第一搖臂144 一端固定在第二電機(jī)145的輸出軸上、另一端鉸接在第一連桿143的一端;第一連桿143的一端鉸接在中心連接座142的下部、另一端鉸接在第一搖臂144的一端;旋轉(zhuǎn)手執(zhí)行末端安裝在球體上。
[0020]如圖2?圖4、圖8所示，伸縮機(jī)構(gòu)20包括伸縮支撐座22、底座21、螺紋桿23、螺桿25和第三電機(jī)26;底座21包括底板212和若干第一支撐桿211;第一支撐桿211—端固定在外圍固定座11的底面、另一端固定在底板212上;底板212開(kāi)設(shè)有若干圓孔和中心螺紋孔;伸縮支撐座22包括支撐板222和若干第二支撐桿221;第二支撐桿221 —端插設(shè)在底板212的圓孔中、另一端固定在支撐板222上;支撐板222中心固定有軸承;螺紋桿23上端螺接在底板212的中心螺紋孔內(nèi)、下端插設(shè)在軸承內(nèi)；螺紋桿23下部固定有蝸輪24 ；螺桿25樞接在一對(duì)固定在支撐板222上的第三支撐板251上；螺桿25與蝸輪24嚙合;螺桿25固定在第三電機(jī)26的輸出軸。
[0021]如圖1所示，所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括安裝在手臂30上的第四電機(jī)、聯(lián)接第四電機(jī)與擺動(dòng)臂40的第一傳動(dòng)單元;所述第一傳動(dòng)單元包括樞接在手臂30上且同軸設(shè)置的第二齒輪32和第三齒輪、樞接在手臂30上且同軸設(shè)置的第四齒輪34和第一同步帶輪35、樞接在手臂30上的第三軸36、固定安裝在第三軸36上的第二同步帶輪37;所述第四電機(jī)的輸出軸上安裝有第一齒輪31，第一齒輪31與第二齒輪32嚙合，第三齒輪與第四齒輪34嚙合，第一同步帶輪35通過(guò)同步帶38與第二同步帶輪37聯(lián)接，第三軸36與擺動(dòng)臂40固定連接。
[0022]如圖1所示，所述手臂30的前端開(kāi)設(shè)一凹形豁口，所述擺動(dòng)臂40樞接在凹形豁口內(nèi)。
[0023]如圖4、圖8所示，環(huán)形導(dǎo)軌131截面呈“T”字型。
[0024]具體操作如下:伸縮機(jī)構(gòu)20:第三電機(jī)26帶動(dòng)蝸桿24旋轉(zhuǎn)，蝸桿24通過(guò)蝸輪24驅(qū)動(dòng)螺紋桿23旋轉(zhuǎn)；由于第二支撐桿221的存在，螺紋桿23只能帶動(dòng)空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)10上下運(yùn)動(dòng)。
[0025]空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)10:通過(guò)第一電機(jī)12帶動(dòng)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座13旋轉(zhuǎn);第二電機(jī)145帶動(dòng)第一搖臂144旋轉(zhuǎn)，第一搖臂144通過(guò)第一連桿143帶動(dòng)球體141繞球體141球心做平面旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座13的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作和球體141繞其球心的平面旋轉(zhuǎn)組合，可以完成空間中任意平面上的運(yùn)動(dòng)。
[0026]在第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元、空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)10、伸縮機(jī)構(gòu)20的相互配合下，旋轉(zhuǎn)手執(zhí)行末端可像自然人的手腕那樣在空間任意擺動(dòng)。
[0027]以上內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)，包括手臂(30)、樞接在手臂(30)前端的擺動(dòng)臂(40)、驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂(40)擺動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)單元、固定在擺動(dòng)臂(40)前端旋轉(zhuǎn)盤(pán)(41)上的旋轉(zhuǎn)手和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤(pán)(41)旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)單元;所述擺動(dòng)臂(40)擺動(dòng)時(shí)的中心線垂直于旋轉(zhuǎn)盤(pán)(41)的旋轉(zhuǎn)中心線;旋轉(zhuǎn)手包括伸縮機(jī)構(gòu)(20)和空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(10);伸縮機(jī)構(gòu)(20)固定在擺動(dòng)臂(40)的旋轉(zhuǎn)盤(pán)(41)上;空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)固定在伸縮機(jī)構(gòu)(20)的前端;其特征在于:空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)包括外圍固定座(11)、內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座(13)和平面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(14);外圍固定座(11)為內(nèi)部開(kāi)設(shè)有圓柱孔的圓柱體;外圍固定座(11)內(nèi)部下側(cè)壁中心固定有豎直向上設(shè)置的第一電機(jī)(12);內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座(I3)為上端面開(kāi)設(shè)有安裝孔的圓柱體；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座(13)旋轉(zhuǎn)滑行設(shè)置在外圍固定座(11)內(nèi)部的安裝孔中；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座(13)的上端面成型有環(huán)形導(dǎo)軌(131);內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座(13)通過(guò)環(huán)形導(dǎo)軌(131)旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)設(shè)置在外圍固定座(11)內(nèi)部的上側(cè)壁上；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座(13)下端面中心固定在第一電機(jī)(12)的輸出軸上;平面旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(14)包括球體(141)、中心連接座(142)、第一連桿(143)、第一搖臂(144)和第二電機(jī)(145);球體(141)活動(dòng)鑲嵌在外圍固定座(II)上側(cè)壁中心；中心連接座(142)上部樞接在球體(141)底部、下部鉸接在第一連桿(143) —端;第二電機(jī)(145)水平固定在內(nèi)部旋轉(zhuǎn)座(13)的內(nèi)側(cè)壁上;第一搖臂(144)一端固定在第二電機(jī)(145)的輸出軸上、另一端鉸接在第一連桿(143)的一端；第一連桿(143)的一端鉸接在中心連接座(142)的下部、另一端鉸接在第一搖臂(144)的一端;旋轉(zhuǎn)手執(zhí)行末端安裝在球體上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)，其特征在于:伸縮機(jī)構(gòu)(20)包括伸縮支撐座(22)、底座(21)、螺紋桿(23)、螺桿(25)和第三電機(jī)(26);底座(21)包括底板(212)和若干第一支撐桿(211);第一支撐桿(211) —端固定在外圍固定座(11)的底面、另一端固定在底板(212)上；底板(212)開(kāi)設(shè)有若干圓孔和中心螺紋孔；伸縮支撐座(22)包括支撐板(222)和若干第二支撐桿(221);第二支撐桿(221) —端插設(shè)在底板(212)的圓孔中、另一端固定在支撐板(222)上;支撐板(222)中心固定有軸承;螺紋桿(23)上端螺接在底板(212)的中心螺紋孔內(nèi)、下端插設(shè)在軸承內(nèi)；螺紋桿(23)下部固定有蝸輪(24);螺桿(25)樞接在一對(duì)固定在支撐板(222)上的第三支撐板(251)上;螺桿(25)與蝸輪(24)嚙合;螺桿(25)固定在第三電機(jī)(26)的輸出軸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括安裝在手臂(30)上的第四電機(jī)、聯(lián)接第四電機(jī)與擺動(dòng)臂(40)的第一傳動(dòng)單元;所述第一傳動(dòng)單元包括樞接在手臂(30)上且同軸設(shè)置的第二齒輪(32)和第三齒輪、樞接在手臂(30)上且同軸設(shè)置的第四齒輪(34)和第一同步帶輪(35)、樞接在手臂(30)上的第三軸(36)、固定安裝在第三軸(36)上的第二同步帶輪(37);所述第四電機(jī)的輸出軸上安裝有第一齒輪(31)，第一齒輪(31)與第二齒輪(32)嚙合，第三齒輪與第四齒輪(34)嚙合，第一同步帶輪(35)通過(guò)同步帶(38)與第二同步帶輪(37)聯(lián)接，第三軸(36)與擺動(dòng)臂(40)固定連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述手臂(10)的前端開(kāi)設(shè)一凹形豁口，所述擺動(dòng)臂(20)樞接在凹形豁口內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人的手腕機(jī)構(gòu)，其特征在于:環(huán)形導(dǎo)軌(131)截面呈“T”字型。
【文檔編號(hào)】B25J17/02GK205704264SQ201620562418
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】付淑珍
【申請(qǐng)人】佛山市聯(lián)智新創(chuàng)科技有限公司