[发明专利]机器人手臂

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人手臂，特别是一种多自由度的机器人手臂。

背景技术

国内现有的展示机器人手臂自由度数较少，一般为一至三个自由度。目前机器人手臂的肘部和肩部的关节普遍采用锥齿轮传动，结构复杂，重量较大，没有充足的走线空间。

因此，现有技术还有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种实现四自由度的机器人手臂。

本发明的目的是采用如下技术手段实现的：

一种机器人手臂，包括一手部机构，一小臂连接所述手部机构，一大臂的一端通过一肘部连接于所述小臂，所述大臂的另一端连接一肩部，所述肘部或/和所述肩部的关节通过带传动实现所述小臂与所述大臂、所述大臂与所述肩部之间的相对转动。

优选的，所述肘部包括一肘部摆动轴固定连接于所述小臂，所述肘部摆动轴的一端连接一肘部大带轮，所述肘部大带轮通过一肘部同步带连接一肘部小带轮，从而实现带传动。

优选的，还包括一同步带张紧装置，所述同步带张紧装置包括一肘部带轮张紧块和一肘部带轮张紧片，通过旋转张紧螺钉，实现所述肘部同步带的张紧。

优选的，所述肘部小带轮与一肘部摆动直流电机连接，所述肘部摆动直流电机提供动力，通过带传动转化为所述小臂的摆动。

优选的，所述肘部摆动轴的另一端连接一第一肘部直齿轮以及一第二肘部直齿轮，所述第二肘部直齿轮与所述第一肘部直齿轮啮合传动。

优选的，所述第一肘部直齿轮或所述第二肘部直齿轮的一侧设有一第一肘部电位计，记录所述小臂的摆动角度。

优选的，所述肘部还包括一肘部旋转支架固定于所述大臂，一肘部旋转轴与所述肘部旋转支架通过至少一深沟球轴承实现相对旋转。

优选的，所述肘部旋转轴上设有一尼龙齿轮及至少一肘部电机齿轮与所述尼龙齿轮啮合传动，所述肘部直齿轮过所述肘部旋转支架连接一肘部旋转直流电机以及一第二肘部电位计，所述肘部旋转直流电机提供动力，通过齿轮传动将动力传递给所述肘部旋转轴，从而实现所述小臂与所述大臂的相对旋转。

优选的，所述肩部设有一大臂外展转轴与所述大臂固定，所述大臂外展转轴与一肩部大带轮连接，所述肩部大带轮通过一肩部同步带与一肩部小带轮相连，通过带传动实现所述肩部与所述大臂的相对摆动。

优选的，所述肩部小带轮与一大臂外展直流电机相连，一肩部带轮张紧片与所述大臂外展直流电机相连，并且通过张紧螺钉实现所述肩部同步带的张紧，从而实现同步张紧。

优选的，所述大臂外展转轴一侧设有一第一肩部直齿轮和一第二肩部直相互齿轮啮合传动。

优选的，所述第一肩部直齿轮或所述第二肩部直齿轮设有一第一肩部电位计。

优选的，所述肩部设有一肩部旋转支架，一肩部旋转直流电机连接于所述肩部旋转支架，所述肩部旋转支架通过一肩部旋转箱体连接至一连接法兰上，所述连接法兰连接于一机器人本体上。

优选的，所述肩部旋转箱体内设有一深沟球轴承，其外圈与所述肩部旋转箱体配合，其内圈与一肩部空心轴配合。

优选的，所述肩部空心轴内可放置内部电线，实现内部走线。

优选的，所述连接法兰可拆卸的装设于所述机器人本体上。

优选的，所述机器人手臂具有四自由度。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

所述肘部或/和所述肩部的关节通过带传动实现所述小臂与所述大臂、所述大臂与所述肩部之间的相对转动，采用同步带传动，结构简单，重量轻，具有足够的走线空间，易于外观设计，且可实现四自由度的摆动和转动。

附图说明

图1是本发明机器人手臂的立体图；

图2是本发明机器人手臂肘部的立体图；

图3是本发明机器人手臂另一视角肘部的立体图；

图4是本发明机器人手臂肩部的立体图；

图5是本发明机器人手臂另一视角的肩部的立体图；

图6是本发明机器人手臂肩部的剖视图。

附图标记：

手部机构1             小臂2              肘部3

大臂4                  肩部5                连接法兰6

肘部大带轮7            肘部同步带8          肘部小带轮9

张紧螺钉10             肘部带轮张紧块11     肘部带轮张紧块12