[发明专利]一种铰链型机器人关节

说明书

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种铰链型机器人关节。包括底座、腰座、大臂、三轴驱动组件、小臂、腕轴组件及末端法兰，其中腰座设置于底座上、且与底座转动连接，大臂的一端与腰座转动连接，另一端与三轴驱动组件转动连接，小臂的一端与三轴驱动组件转动连接，另一端与腕轴组件转动连接，末端法兰与腕轴组件转动连接、且与小臂铰接，三轴驱动组件用于驱动小臂相对三轴驱动组件转动、腕轴组件相对小臂转动及末端法兰相对腕轴组件转动。本发明采用铰链结构，简化了关节结构，传动粘滞阻力小，节能环保效率高；同时惯量小，控制难度低。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种铰链型机器人关节。

背景技术

以往，工业用的机器人具备臂和手腕部，所述手腕部以能够旋转的方式与臂连结，并且所述工业用的机器人构成为，一边利用致动器驱动手腕部旋转，一边通过安装于末端的末端执行器(例如电弧焊用的焊枪等)进行规定的作业。以往，公开有如下的产业用机器人：其具有以可旋转的方式彼此连接的多个连接件，一边通过致动器对连接件进行旋转驱动，一边通过安装在前端的末端执行器(例如电弧焊接用焊枪等)进行规定的作业。

传统上，已经提出了工业机器人，这种工业机器人包括以可旋转的方式彼此连接的多个连杆，并且能够通过使用附装至机器人的臂的远端的末端执行器(电弧焊炬等)执行预定操作，同时通过使用致动器以可旋转的方式驱动连杆。现有工业机器人存在结构比较复杂，需要依赖精密的减速机，腕关节结构臃肿，体积较大的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种铰链型机器人关节，以减少工业机器人对精密减速机的依赖，达到腕关节更近一步小型化和轻量化的目的。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铰链型机器人关节，包括底座、腰座、大臂、三轴驱动组件、小臂、腕轴组件及末端法兰，其中腰座设置于底座上、且与所述底座转动连接，所述大臂的一端与所述腰座转动连接，另一端与三轴驱动组件转动连接，所述小臂的一端与所述三轴驱动组件转动连接，另一端与所述腕轴组件转动连接，所述末端法兰与所述腕轴组件转动连接、且与所述小臂铰接，所述三轴驱动组件用于驱动所述小臂相对所述三轴驱动组件转动、所述腕轴组件相对所述小臂转动及所述末端法兰相对所述腕轴组件转动。

所述小臂包括由内到外依次转动连接的驱动空心轴、空心锥齿轮轴及小臂外壳，所述驱动空心轴、空心锥齿轮轴及小臂外壳的一端与所述三轴驱动组件连接，所述空心锥齿轮轴的另一端通过锥齿轮传动与所述腕轴组件连接，所述驱动空心轴的另一端通过腕环与所述末端法兰铰接。

所述腕环上设有腕环输入铰链端和腕环输出铰链端，其中腕环输入铰链端与所述驱动空心轴端部设有的铰链座铰接，所述腕环输出铰链端与所述末端法兰上设有的法兰铰接端铰接。

所述三轴驱动组件包括第四轴驱动装置、第五轴驱动装置及第六轴驱动装置，其中第四轴驱动装置与所述小臂外壳连接，用于驱动所述小臂相对所述三轴驱动组件转动，所述第五轴驱动装置与所述空心锥齿轮轴连接，用于驱动所述腕轴组件转动，所述第六轴驱动装置与所述驱动空心轴连接，用于驱动所述末端法兰转动。

所述第四轴驱动装置驱动所述小臂绕Y轴转动，所述第五轴驱动装置驱动所述腕轴组件绕X轴转动，所述末端法兰的旋转中心线与所述腕轴组件的轴线垂直。

所述腰座可绕Z轴转动，所述大臂相对所述腰座可绕X轴转动，所述三轴驱动组件相对所述大臂可绕X轴转动。

所述腰座、大臂及三轴驱动组件的转动分别通过伺服电机驱动。

本发明的优点及有益效果是：

本发明充分利用采用不同传动原理的机构达到腕关节更近一步小型化和轻量化的目的。

本发明采用铰链结构，简化了关节结构，传动粘滞阻力小，节能环保效率高；同时惯量小，控制难度低。

附图说明