[发明专利]一种中空偏交型六自由度喷涂机器人

权利要求书

1.一种中空偏交型六自由度喷涂机器人，其特征在于，包括：

机座，为中空结构，设有机座驱动部件和齿轮组，所述机座由机座驱动部件驱动并通过齿轮组传动，所述机座驱动部件的转动带动整个机座的转动；

大臂，为中空结构，设有大臂底座和大臂驱动部件，所述大臂底座与机座连接，所述大臂由大臂驱动部件驱动，大臂驱动部件的转动直接带动大臂绕大臂底座转动；

小臂，为中空结构，一端与大臂连接，所述小臂由小臂驱动部件驱动，小臂驱动部件的转动带动小臂升降运动；

腕部，为中空偏交型腕部，其一端连接所述小臂的另一端，腕部的另一端通过连接件连接末端执行器；所述中空偏交型腕部包括两个偏交的关节，所述两个偏交的关节是两个中轴线夹角为60°的腕部关节，其中一个腕部关节为固定在小臂上的近臂端腕部外壳，另一个腕部关节为用于连接末端执行器的离臂端腕部外壳，所述腕部内部设有三个腕部驱动部件，其中一个腕部驱动部件的转动带动小臂绕其中心轴旋转，另一个腕部驱动部件用于带动离臂端腕部外壳的旋转，第三个腕部驱动部件用于腕部与末端执行器连接处的连接件的旋转，从而实现末端执行器的完成在腕部关节的三个自由度的空间姿态变化；

所述机座、大臂、小臂和腕部均为中空结构，三个腕部驱动部件通过三个中空的齿轮轴实现动力传输，齿轮轴穿过中空小臂，齿轮轴的齿轮箱末端为中空，从而齿轮轴能连接到中空的大臂末端，大臂另一端为中空机座，保证全结构中空，实现管线的不裸露安置；

所述腕部，包括：三个腕部驱动部件，三个谐波减速器，安装于小臂与大臂连接处用于腕部活动的小臂齿轮箱及小臂齿轮箱内的三直齿轮组，三个中空轴，由第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮和第四锥齿轮组成的锥齿轮组，其中：

三个腕部驱动部件安装在小臂底座的端部，三个腕部驱动部件分别连接一个谐波减速器的输入端；三个谐波减速器的固定端均固定在小臂齿轮箱的外部；小臂齿轮箱安装在小臂底座上且位于安装有小臂的另一侧，小臂齿轮箱在远离小臂的一侧开孔，用于管线接入大臂的中空结构中；

每组直齿轮组均包含有一个直齿轮和一个中空直齿轮，三直齿轮组中的三个直齿轮各连接于一个谐波减速器的输出端，三直齿轮组中的三个中空直齿轮一个套一个呈金字塔状分布并分别固定在同心的三个中空轴上；三个中空轴由外向内，外侧中空轴即第一中空轴在小臂靠近大臂的末端与小臂空心外壳固定，由此，一个腕部驱动部件的转动带动小臂空心外壳绕小臂空心外壳的中心轴旋转；第二中空轴与第三中空轴穿过中空的小臂空心外壳分别与同轴的第一中空锥齿轮、第二中空锥齿轮相连，第一中空锥齿轮、第二中空锥齿轮分别与第三中空锥齿轮、第四中空锥齿轮啮合，其中：

外层的第三中空锥齿轮与离臂端腕部外壳固定，由此，腕部驱动部件的转动带动离臂端腕部外壳的旋转；

内层的第四中空锥齿轮与第五锥齿轮连接，第五中空锥齿轮与第六中空锥齿轮啮合，第六中空锥齿轮与所述腕部连接末端执行器的连接件连接，由此，腕部驱动部件的转动带动腕部连接末端执行器的连接件的转动。

2.根据权利要求1所述的一种中空偏交型六自由度喷涂机器人，其特征在于，所述机座驱动部件、大臂驱动部件、三个腕部驱动部件，均设有编码器及减速器，按照所需的运动轨迹，通过上位机控制系统生成转动参数，完成相关运动。

3.根据权利要求1所述的一种中空偏交型六自由度喷涂机器人，其特征在于，所述大臂的中空结构用于通过管线，中空结构的两端封闭以形成封闭空间。

4.根据权利要求1所述的一种中空偏交型六自由度喷涂机器人，其特征在于，所述机座驱动部件与大臂处于同一转动平台。