[实用新型]具有关节轴线正交关系的可折叠六自由度轻型操作臂

权利要求书

1.一种具有关节轴线正交关系的可折叠六自由度轻型操作臂，包括有基座（28），其特征在于，所述的基座（28）上依次设置有第一旋转关节（1）、第二旋转关节（2）、大臂连杆（11）、第三旋转关节（3）、第四旋转关节（4）、第五旋转关节（5）和第六旋转关节（6），所述第六旋转关节（6）的输出端连接末端单自由度手爪（7），其中，所述的第一旋转关节（1）的轴线与基座（28）同轴心，且垂直于第二旋转关节（2）的轴线，所述的第二旋转关节（2）的轴线平行于第三旋转关节（3）的轴线，所述的第三旋转关节（3）的轴线垂直于第四旋转关节（4）的轴线，所述的第四旋转关节（4）的轴线垂直于第五旋转关节（5）的轴线，所述的第五旋转关节（5）的轴线垂直于第六旋转关节（6）的轴线，所述的第四旋转关节（4）的轴线、第五旋转关节（5）的轴线和第六旋转关节（6）的轴线汇交于空间一点。

2.根据权利要求1所述的具有关节轴线正交关系的可折叠六自由度轻型操作臂，其特征在于，所述的第四旋转关节（4）与所述的第五旋转关节（5）之间是通过焦点定位角件（16）相互连接，所述的焦点定位角件（16）包括有连接杆（32），固定在所述连接杆（32）下端一侧的用于连接所述的第四旋转关节（4）的下连接端头（31），以及固定在所述连接杆（32）上端一侧的用于连接所述的第五旋转关节（5）的上连接端头（30），其中，所述的下连接端头（31）与所述的上连接端头（30）均与所述的连接杆（32）相垂直设置，且方向相反，并且所述的连接端头（31）的轴线与第六旋转关节（6）的轴线在同一条直线上。

3.根据权利要求1所述的具有关节轴线正交关系的可折叠六自由度轻型操作臂，其特征在于，所述的第一旋转关节（1）、第二旋转关节（2）、第三旋转关节（3）、第四旋转关节（4）、第五旋转关节（5）和第六旋转关节（6）结构相同，均包括有：关节固定基座（27），安装在所述关节固定基座（27）内的且依次相连的光电编码器（26）、伺服电机（25）和谐波减速器（24），所述谐波减速器（24）的外周面与所述的关节固定基座（27）固定连接，所述谐波减速器（24）的旋转输出端通过同轴定位法兰（23）连接关节输出轴套（22），所述关节输出轴套（22）套在所述关节固定基座（27）的上端口上，所述关节输出轴套（22）的顶端设置有关节密封端盖（21）。

4.根据权利要求3所述的具有关节轴线正交关系的可折叠六自由度轻型操作臂，其特征在于，所述的同轴定位法兰（23）包括有依次一体形成且同轴的：用于插入所述的关节输出轴套（22）内法兰的定位孔中的轴套同心轴（36），用于与所述的关节输出轴套（22）内的法兰固定连接的轴套连接法兰（35），用于与所述的谐波减速器（24）旋转输出端的法兰固定连接的减速器连接法兰（34），以及用于插入所述的谐波减速器（24）旋转输出端的法兰的定位孔内的减速器同心轴（33）。

5.根据权利要求4所述的具有关节轴线正交关系的可折叠六自由度轻型操作臂，其特征在于，所述的轴套连接法兰（35）的直径大于轴套同心轴（36）的直径，所述轴套同心轴（36）的直径大于减速器连接法兰（34）的直径，减速器连接法兰（34）的直径又大于减速器同心轴（33）的直径。

6.根据权利要求3所述的具有关节轴线正交关系的可折叠六自由度轻型操作臂，其特征在于，所述的第一旋转关节（1）上的第一关节固定基座（29）的底端固定在所述的基座（28）上，所述第一旋转关节（1）上的第一关节输出轴套（8）连接第二旋转关节（2）上的第二关节固定基座（10），所述第二旋转关节（2）上的第二关节输出轴套（9）连接大臂连杆（11）的一端，所述大臂连杆（11）的另一端连接所述第三旋转关节（3）上的第三关节固定基座（12），第三旋转关节（3）上的第三关节输出轴套（13）连接所述第四旋转关节（4）上的第四关节固定基座（14），所述第四旋转关节（4）上的第四关节输出轴套（15）通过连接焦点定位角件（16）连接所述的第五旋转关节（5）上的第五关节固定基座（17），所述第五旋转关节（5）上的第五关节输出轴套（18）连接所述第六旋转关节（6）上的第六关节固定基座（19），所述第六旋转关节（6）上的第六关节输出轴套（20）连接末端单自由度手爪（7）。

7.根据权利要求1所述的具有关节轴线正交关系的可折叠六自由度轻型操作臂，其特征在于，所述的末端单自由度手爪（7）具有一个开合自由度。

8.根据权利要求1所述的具有关节轴线正交关系的可折叠六自由度轻型操作臂，其特征在于，当所述的第一旋转关节（1）、大臂连杆（11）、第四旋转关节（4）和第六旋转关节（6）为相互平行的折叠状态时，第二旋转关节（2）的轴线到第三旋转关节（3）的轴线之间的距离L1与第三旋转关节（3）的轴线到第五旋转关节（5）的轴线之间的距离L2之比为1.4。