本技術(shù)涉及機(jī)器人手臂，尤其涉及一種輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、本部分的描述僅提供與本實(shí)用新型公開相關(guān)的背景信息，而不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

2、現(xiàn)有的大多數(shù)人形機(jī)器人有六個(gè)或七個(gè)自由度的手臂，手臂用于操縱抓取或全身活動(dòng)，因此手臂結(jié)構(gòu)必須能夠補(bǔ)償全身動(dòng)量并盡可能簡單。

3、由于手臂的抓取功能希望盡可能強(qiáng)大，就需要自身結(jié)構(gòu)盡量輕化，在同等驅(qū)動(dòng)力矩的情況下自身越輕，末端能承受的負(fù)載越大，同時(shí)又要求手臂運(yùn)動(dòng)足夠靈活，所以手臂必須具備至少七個(gè)自由度才能達(dá)到人類手臂的靈活性。

4、應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本實(shí)用新型的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)七個(gè)自由度的擺動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，自身結(jié)構(gòu)重量輕，在同等驅(qū)動(dòng)力矩的情況下自身越輕，末端能承受的負(fù)載越大，載荷相對較大，也便于安裝調(diào)試。

2、本申請實(shí)施例公開了一種輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，包括：

3、采用鋁合金材質(zhì)的肩旋轉(zhuǎn)模組、肩伸展模組、大臂旋轉(zhuǎn)模組、肘關(guān)節(jié)伸展模組、小臂旋轉(zhuǎn)模組、手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組和抓取模組；

4、所述肩旋轉(zhuǎn)模組通過所述肩伸展模組與所述大臂旋轉(zhuǎn)模組連接，所述大臂旋轉(zhuǎn)模組的一端通過肘關(guān)節(jié)伸展模組連接所述小臂旋轉(zhuǎn)模組，所述小臂旋轉(zhuǎn)模組的另一端連接有手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組，所述手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組連接有抓取模組；

5、其中，所述肩旋轉(zhuǎn)模組、肩伸展模組、大臂旋轉(zhuǎn)模組、肘關(guān)節(jié)伸展模組和小臂旋轉(zhuǎn)模組內(nèi)均設(shè)有一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)組件，所述手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組包括兩個(gè)疊放的舵機(jī)。

6、進(jìn)一步的，上述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，所述伺服驅(qū)動(dòng)組件包括電機(jī)軸、永磁轉(zhuǎn)子、波發(fā)生器和定位軸承，所述永磁轉(zhuǎn)子設(shè)置在所述電機(jī)軸上，所述波發(fā)生器固定在電機(jī)外殼上，所述波發(fā)生器通過一組定位軸承支撐。

7、進(jìn)一步的，上述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，所述定位軸承選用四點(diǎn)接觸球軸承。

8、進(jìn)一步的，上述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，所述電機(jī)軸為中空結(jié)構(gòu)，且所述電機(jī)軸采用鋁質(zhì)材料。

9、進(jìn)一步的，上述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，所述波發(fā)生器的插頭采用鋁或鋼材料制成。

10、進(jìn)一步的，上述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，所述肩伸展模組和肘關(guān)節(jié)伸展模組中設(shè)有交叉滾子軸承和t型伺服執(zhí)行器。

11、進(jìn)一步的，上述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，所述肩伸展模組、大臂旋轉(zhuǎn)模組、肘關(guān)節(jié)伸展模組的輸出端均設(shè)有扭矩傳感器。

12、進(jìn)一步的，上述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，所述手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組包括第一舵機(jī)和第二舵機(jī)，所述第一舵機(jī)安裝在所述第二舵機(jī)上，且所述第一舵機(jī)和第二舵機(jī)的擺動(dòng)方向不一致。

13、進(jìn)一步的，上述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，所述抓取模組通過u型件與所述手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組連接，且所述u型件的底部固定連接在抓取模組上。

14、進(jìn)一步的，上述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，所述機(jī)器人手臂具有七個(gè)自由度。

15、綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例所采用上述結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

16、本實(shí)用新型所述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)七個(gè)自由度的擺動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，肩旋轉(zhuǎn)模組旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)器人手臂前后擺動(dòng)，肩伸展模組運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)手臂外展，大臂旋轉(zhuǎn)模組旋轉(zhuǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)大臂旋轉(zhuǎn)，肘關(guān)節(jié)伸展模組轉(zhuǎn)動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)小臂彎曲，小臂旋轉(zhuǎn)模組旋轉(zhuǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)小臂旋轉(zhuǎn)，手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組通過疊放的第一舵機(jī)和第二舵機(jī)在兩個(gè)方向自由度運(yùn)動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)類似手腕的兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型的機(jī)器人手臂，自身結(jié)構(gòu)重量輕，在同等驅(qū)動(dòng)力矩的情況下自身越輕，末端能承受的負(fù)載越大，載荷相對較大，也便于安裝調(diào)試；材料上選用鋁合金7075，從電機(jī)軸到減速器到電機(jī)殼體的選材上不影響性能的前提下優(yōu)選鋁合金材質(zhì)，且電機(jī)殼體設(shè)計(jì)多為直接連接型，省去中間過渡件，進(jìn)而降低總體質(zhì)量。

17、為使能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明與圖式，然而所提供的圖式僅用于提供參考與說明，并非用來對本實(shí)用新型加以限制。

技術(shù)特征：

1.一種輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述伺服驅(qū)動(dòng)組件包括電機(jī)軸、永磁轉(zhuǎn)子、波發(fā)生器和定位軸承，所述永磁轉(zhuǎn)子設(shè)置在所述電機(jī)軸上，所述波發(fā)生器固定在電機(jī)外殼上，所述波發(fā)生器通過一組定位軸承支撐。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位軸承選用四點(diǎn)接觸球軸承。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電機(jī)軸為中空結(jié)構(gòu)，且所述電機(jī)軸采用鋁質(zhì)材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述波發(fā)生器的插頭采用鋁或鋼材料制成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述肩伸展模組和肘關(guān)節(jié)伸展模組中設(shè)有交叉滾子軸承和t型伺服執(zhí)行器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述肩伸展模組、大臂旋轉(zhuǎn)模組、肘關(guān)節(jié)伸展模組的輸出端均設(shè)有扭矩傳感器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組包括第一舵機(jī)和第二舵機(jī)，所述第一舵機(jī)安裝在所述第二舵機(jī)上，且所述第一舵機(jī)和第二舵機(jī)的擺動(dòng)方向不一致。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述抓取模組通過u型件與所述手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組連接，且所述u型件的底部固定連接在抓取模組上。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述機(jī)器人手臂具有七個(gè)自由度。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開一種輕量化機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)，包括采用鋁合金材質(zhì)的肩旋轉(zhuǎn)模組、肩伸展模組、大臂旋轉(zhuǎn)模組、肘關(guān)節(jié)伸展模組、小臂旋轉(zhuǎn)模組、手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組和抓取模組；肩旋轉(zhuǎn)模組通過肩伸展模組與大臂旋轉(zhuǎn)模組連接，大臂旋轉(zhuǎn)模組的一端通過肘關(guān)節(jié)伸展模組連接小臂旋轉(zhuǎn)模組，小臂旋轉(zhuǎn)模組的另一端連接有手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組，手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組連接有抓取模組；其中，肩旋轉(zhuǎn)模組、肩伸展模組、大臂旋轉(zhuǎn)模組、肘關(guān)節(jié)伸展模組和小臂旋轉(zhuǎn)模組內(nèi)均設(shè)有一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)組件，手腕旋轉(zhuǎn)伸展模組包括兩個(gè)疊放的舵機(jī)。本技術(shù)可實(shí)現(xiàn)七個(gè)自由度的擺動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，在同等驅(qū)動(dòng)力矩的情況下自身結(jié)構(gòu)重量越輕，末端能承受的負(fù)載越大，載荷相對較大，也便于安裝調(diào)試。

技術(shù)研發(fā)人員：安健,劉兵,王芳云
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州博特勒機(jī)器人有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240715
技術(shù)公布日：2025/5/19