[发明专利]一种用于机器人手臂的旋转摆动机构、机器人手臂及机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种用于机器人手臂的旋转摆动机构、机器人手臂及机器人。

背景技术

随着科技的进步，机器人的研究应用领域在不断扩展，其中仿人型机器人的研究和应用尤其受到普遍关注，并成为智能机器人领域中最活跃的研究热点之一，仿人型机器人主要是通过机器人手臂完成任务，但是现有的许多机器人手臂存在关节结构臃肿和控制繁琐等缺点。

例如中国专利(CN101780673B)公开的一种轻型服务机器人手臂，其通过减速机和电机配合驱动各关节动作，使得该机器人手臂结构复杂，另外，由于受机器人手臂安装空间限制，减速机只能采用微小型的减速机传动实现手臂摆动功能，但是微小型的减速机的价格较高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供了一种结构简单和紧凑，且降低生产成本的用于机器人手臂的旋转摆动机构和包含有该旋转摆动机构的机器人手臂以及包含该机器人手臂的机器人。

为达到以上目的，本发明提供了一种用于机器人手臂的旋转摆动机构，包括第一电机、第一连接件、连接座、转动滑轮、固定滑轮、旋转座、支撑轴、第一牵引绳、第二牵引绳、第一滑轮和第二滑轮，所述第一电机固定在所述第一连接件上，且所述第一电机的输出轴穿过所述第一连接件套接所述转动滑轮，所述第一连接件上还固定有所述连接座，所述连接座上固定有所述支撑轴，所述支撑轴的轴线和所述转动滑轮的轴线相互垂直，所述支撑轴上套设有所述旋转座，所述旋转座和所述支撑轴能够相互转动，并且所述旋转座和所述第一连接件分别位于所述转动滑轮的两侧，所述旋转座上还固定有所述固定滑轮，所述固定滑轮和所述支撑轴同轴设置；

所述转动滑轮外侧面上设置有第一卡槽，所述固定滑轮外侧面上设置有第二卡槽，所述第一牵引绳的第一端和所述第二牵引绳的第一端均固定在所述第一卡槽内，所述第一牵引绳和所述第二牵引绳分别从所述第一卡槽的两侧且沿着所述转动滑轮的切向延伸至所述固定滑轮所在的平面，其中所述第一牵引绳通过所述第一滑轮换向，所述第二牵引绳通过所述第二滑轮换向，之后所述第一牵引绳和所述第二牵引绳分别沿着所述固定滑轮的切向延伸至所述固定滑轮两侧，最后所述第一牵引绳第二端和所述第二牵引绳第二端分别从所述第二卡槽两侧且沿着所述固定滑轮的周向延伸至所述第二卡槽内并固定，其中所述第一牵引绳和所述第二牵引绳不相交。

进一步，所述连接座呈L型，包括相互垂直的第一支板和第二支板，所述支撑轴固定在所述第二支板上，所述第二支板和所述固定滑轮分别位于所述旋转座两侧，所述第一支板位于所述转动滑轮和所述第一连接件之间，且所述第一支板固定在所述第一连接件上。

进一步，所述转动滑轮外侧面上设置第一环形槽，所述第一环形槽沿所述转动滑轮周向分布设置，且所述第一环形槽分别与所述第一牵引绳和所述第二牵引绳配合，所述固定滑轮外侧面上设置有第二环形槽，所述第二环形槽沿所述固定滑轮周向分布设置，且所述第二环形槽分别与所述第一牵引绳和所述第二牵引绳配合；

所述第一滑轮外侧面上设置有与所述第一牵引绳配合的第三环形槽，所述第一滑轮套设在所述第一销轴上，所述第一销轴固定在所述第一滑轮座上，所述第一滑轮座固定在所述第一支板上，所述第二滑轮外侧面上设置有与所述第二牵引绳配合的第四环形槽，所述第二滑轮套设在所述第二销轴上，所述第二销轴固定在所述第二滑轮座上，所述第二滑轮座固定在所述所述第一支板上。

进一步，所述第一滑轮轴心和所述第二滑轮轴心的连线分别与所述转动滑轮的轴线和所述固定滑轮的轴线相互垂直。

进一步，所述第一牵引绳和所述第二牵引绳均为相同结构的牵引绳。

进一步，所述第一牵引绳和所述第二牵引绳均为钢丝材料制成的牵引绳。

进一步，所述旋转座通过两个轴承套设在所述支撑轴上。

本发明还提供了一种机器人手臂，包括一旋转摆动机构，以及一大臂壳体、一小臂壳体和一手部壳体；

所述大臂壳体连接所述小臂壳体的一端，连接在所述旋转座上；

所述小臂壳体连接所述大臂壳体的一端，套设在所述第一连接件外，且所述第一电机位于所述小臂壳体内部；所述手部壳体与所述小臂壳体为一体化结构或组装结构；

或者，所述大臂壳体远离所述小臂壳体的一端，套设在所述第一连接件外，且所述第一电机位于所述大臂壳体内；所述大臂壳体、所述小臂壳体和所述手部壳体三者之间为组装结构和/或一体化结构。