[实用新型]一种机械臂关节及六自由度机械臂

说明书

本实用新型公开了一种机械臂关节及六自由度机械臂，第一关节通过一U型构件与第二关节相连接，U型构件包括底端、第一开口端和第二开口端；所述第一关节包括第一减速器、第一电机、第一编码器、第一蜗轮、第一蜗杆、第一蜗轮轴，第一蜗轮轴垂直安装于底座，第一蜗轮与第一蜗轮轴键连接并可绕第一蜗轮轴的轴线旋转，第一蜗杆平行设置在底座的上方并可绕其轴线转动，所述第一蜗杆与第一蜗轮相啮合且第一蜗轮的旋转轴线与第一蜗杆的旋转轴线相互垂直，第一蜗杆的一端依次与第一减速器、第一电机、第一编码器相连接，第一蜗轮轴的顶端与U型构件的底端相连接。

技术领域

本实用新型属于机器人领域，具体涉及一种机械臂关节及六自由度机械臂。

背景技术

现有技术中六自由度机械臂前三自由度均采用电机+减速器的一级减速来实现动力传送，这样设计会造成如下问题：1、这种结构要求电机的输出转矩大，故而电机的体积相应较大，需较大的安装空间，增加了机械臂的自身重量，对机械臂的控制要求较高；2、且该类电机需设计抱闸与制动装置来避免空回，同时减速器的成本较高，维修难度较高。

现有技术中六自由度机械臂后三自由度往往采用了电机制动装置或者复杂的传动结构，这样的设计存在下面问题：1、复杂的传动结构使得机械臂末端传动精度较差，且占用结构空间较多，后期维修难度大；2、无论是电机制动装置还是复杂传动结构均会增加设计成本，同时增加机械臂本体的质量。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种机械臂关节及六自由度机械臂旨在解决现有机械臂结构中电机体积过大且需要抱闸与制动装置，传动装置复杂，后期维修难度大、设计成本高等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

第一种方案：一种机械臂关节，包括第五减速器、第五电机、第五编码器、第一同步带轮、同步带、第二同步带轮、第二旋转轴，所述第五减速器依次与第五电机、第五编码器相连接，第一同步带轮与第五减速器同轴连接，同步带通过第一同步带轮与第二同步带轮拉紧，第二同步带轮与第二旋转轴同轴连接，所述第二旋转轴的旋转轴线与第五电机的旋转轴线相平行。

本实用新型还提供了一种方案：一种六自由度机械臂，包括底座、第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节、大臂，其中第一关节设置在底座上，第二关节与第一关节相连接，第二关节通过大臂与第三关节相连接，第三关节与第四关节相连接，第四关节与第五关节相连接，第五关节与第六关节相连接；所述第五关节为第一种方案所述的机械臂关节。

进一步地，所述第一关节通过一U型构件与第二关节相连接，所述U型构件包括底端、第一开口端和第二开口端；

所述第一关节包括第一减速器、第一电机、第一编码器、第一蜗轮、第一蜗杆、第一蜗轮轴，所述第一蜗轮轴垂直安装于底座上，第一蜗轮与第一蜗轮轴键连接并可绕第一蜗轮轴的轴线旋转，所述第一蜗杆平行设置在底座的上方并可绕其轴线转动，所述第一蜗杆与第一蜗轮相啮合且第一蜗轮的旋转轴线与第一蜗杆的旋转轴线相互垂直，所述第一蜗杆的一端依次与第一减速器、第一电机、第一编码器相连接，所述第一蜗轮轴的顶端与U型构件的底端相连接。

进一步地，所述第二关节包括第二蜗杆、第二蜗轮、第二蜗轮轴、第二减速器、第二电机、第二编码器，所述U型构件的第一开口端和第二开口端分别与第二蜗轮轴的两端固定连接，第二蜗轮与第二蜗轮轴固定连接，所述第二蜗杆与第二蜗轮相啮合且第二蜗杆的轴线与第二蜗轮轴的轴线相互垂直，所述第二蜗杆的一端依次与第二减速器、第二电机、第二编码器连接；

所述第二减速器、第二电机、第二编码器安装在大臂的空腔中。

进一步地，所述第三关节包括第三减速器、第三电机、第三编码器、第三蜗轮、第三蜗杆、第三蜗轮轴，所述大臂与第三蜗杆同轴连接，所述第三蜗杆可绕其轴线转动，第三蜗轮与第三蜗杆相啮合且可绕第三蜗轮轴的轴线转动，第三蜗轮轴的两端分别与连接构件相连接。