本發(fā)明涉及一種六自由度關(guān)節(jié)機(jī)器人，尤其是一種六自由度液壓關(guān)節(jié)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)、電子工程、控制工程、傳感器及人工智能等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電動(dòng)型機(jī)器人技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。同時(shí)，隨著機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的快速擴(kuò)張，救援、探測(cè)、建筑、采礦等領(lǐng)域?qū)C(jī)器人的負(fù)載能力提出了越來(lái)越高的要求，電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率密度低、輸出力矩小等弊病日益凸顯。相比之下，液壓驅(qū)動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)、質(zhì)量輕、體積小、調(diào)速范圍大和承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使液壓機(jī)器人在工業(yè)、軍事、建筑、農(nóng)業(yè)等行業(yè)得到了極為廣泛的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種大負(fù)載的六自由度液壓關(guān)節(jié)機(jī)器人，該六自由度液壓關(guān)節(jié)機(jī)器人由底座、腰部關(guān)節(jié)、胳膊關(guān)節(jié)、大臂關(guān)節(jié)、小臂關(guān)節(jié)、手腕關(guān)節(jié)、手部關(guān)節(jié)組成。各關(guān)節(jié)由回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、回轉(zhuǎn)支撐和關(guān)節(jié)執(zhí)行件組成。各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)采用回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)。在控制器的控制下，液壓系統(tǒng)供給各關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)一定壓力與流量的液壓油，驅(qū)動(dòng)各關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)，帶動(dòng)各關(guān)節(jié)按照一定順序連續(xù)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。

有益效果

本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎合理，各關(guān)節(jié)采用液壓驅(qū)動(dòng)，對(duì)負(fù)載的適應(yīng)性較強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)別變速；各關(guān)節(jié)采用回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)零部件數(shù)目較少，傳動(dòng)精度高；各關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和裝配難度低。

附圖說(shuō)明

圖1是六自由度液壓關(guān)節(jié)機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖。

圖2是六自由度液壓關(guān)節(jié)機(jī)器人腰部回轉(zhuǎn)支撐裝配圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述：

參考圖1、圖2，本發(fā)明所提供的六自由度液壓關(guān)節(jié)機(jī)器人，包括：底座（1）、腰部關(guān)節(jié)（2）、胳膊關(guān)節(jié)（3）、大臂關(guān)節(jié)（4）、小臂關(guān)節(jié)（5）、手腕關(guān)節(jié)（6）、手部關(guān)節(jié)（7）組成。底座（1）為方形結(jié)構(gòu)，底邊上焊接有四塊安裝孔板，通過(guò)安裝孔板安裝在安裝平臺(tái)上。

腰部關(guān)節(jié)（2）由腰部回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)（2-1）、腰部回轉(zhuǎn)支撐（2-2）和腰部（2-3）組成；胳膊關(guān)節(jié)（3）由胳膊回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)（3-1）、胳膊回轉(zhuǎn)支撐（3-2）和胳膊（3-3）組成；大臂關(guān)節(jié)（4）由大臂回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)（4-1）、大臂回轉(zhuǎn)支撐（4-2）和大臂（4-3）組成；小臂關(guān)節(jié)（5）由小臂回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)（5-1）、小臂回轉(zhuǎn)支撐（5-2）和小臂（5-3）組成；手腕關(guān)節(jié)（6）由手腕回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)（6-1）、手腕回轉(zhuǎn)支撐（6-2）和手腕（6-3）組成；手部關(guān)節(jié)（7）由手部回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)（7-1）、手部回轉(zhuǎn)支撐（7-2）和手部（7-3）組成。

腰部回轉(zhuǎn)支撐（2-2）、胳膊回轉(zhuǎn)支撐（3-2）、大臂回轉(zhuǎn)支撐（4-2）、小臂回轉(zhuǎn)支撐（5-2）、手腕回轉(zhuǎn)支撐（6-2）和手部回轉(zhuǎn)支撐（7-2）結(jié)構(gòu)相似。以胳膊回轉(zhuǎn)支撐（3-2）為例，胳膊回轉(zhuǎn)支撐（3-2）由關(guān)節(jié)輸出軸（8）、圓螺母（9）、止動(dòng)套筒（10）、深溝球軸承（11）、軸承蓋（12）、軸承蓋壓緊螺釘（13）、關(guān)節(jié)輸出連接螺釘（14）組成；關(guān)節(jié)輸出軸（8）為空心軸，內(nèi)圓柱面通過(guò)鍵（15）連接在回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)（3-1）的輸出軸上，外圓柱面套在深溝球軸承（11）內(nèi)圈上；深溝球軸承（11）外圈裝在腰部（2-3）內(nèi)部，深溝球軸承（11）左端通過(guò)軸承蓋（12）壓緊、右端通過(guò)圓螺母（9）鎖緊止動(dòng)套筒（10）壓緊；軸承蓋（12）通過(guò)軸承蓋壓緊螺釘（13）連接在腰部（2-3）端面；胳膊（3-3）通過(guò)關(guān)節(jié)輸出連接螺釘（14）連接在關(guān)節(jié)輸出軸（8）上。

底座（1）、腰部（2-3）、胳膊（3-3）、大臂（4-3）、小臂（5-3）、手腕（6-3）采用框架結(jié)構(gòu)，并在其上開(kāi)孔以減少機(jī)器人自身重量。該種結(jié)構(gòu)在滿(mǎn)足最小重量與體積的條件下，保證了機(jī)器人主要承重手臂的強(qiáng)度與剛度。同時(shí)，該種結(jié)構(gòu)工藝性能良好，制造工藝簡(jiǎn)單，極大程度上提高了機(jī)器人的生產(chǎn)效率。

工作過(guò)程：

關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)：每個(gè)關(guān)節(jié)工作方式相同，以胳膊關(guān)節(jié)（3）為例，胳膊回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)（3-1）工作時(shí)，直接驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)輸出軸（8）回轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)輸出軸（8）再驅(qū)動(dòng)胳膊（3-3）回轉(zhuǎn)，從而輸出扭矩和轉(zhuǎn)速。

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)：各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)采用回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)。在控制器的控制下，液壓系統(tǒng)供給各關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)一定壓力與流量的液壓油，驅(qū)動(dòng)各關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)，帶動(dòng)各關(guān)節(jié)按照一定順序連續(xù)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種大負(fù)載的六自由度液壓關(guān)節(jié)機(jī)器人，包括底座、腰部關(guān)節(jié)、胳膊關(guān)節(jié)、大臂關(guān)節(jié)、小臂關(guān)節(jié)、手腕關(guān)節(jié)、手部關(guān)節(jié)組成，各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)采用回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)。在控制器的控制下，液壓系統(tǒng)供給各關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)一定壓力與流量的液壓油，驅(qū)動(dòng)各關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)，帶動(dòng)各關(guān)節(jié)按照一定順序連續(xù)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎合理，各關(guān)節(jié)采用液壓驅(qū)動(dòng)，對(duì)負(fù)載的適應(yīng)性較強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)別變速；各關(guān)節(jié)采用回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)零部件數(shù)目較少，傳動(dòng)精度高；各關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和裝配難度低。

技術(shù)研發(fā)人員：陳光柱;鄧熠;付林;趙遠(yuǎn)方;彭學(xué)舉;陳正陽(yáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.17
技術(shù)公布日：2017.08.04