[发明专利]一种前置驱动型机器人关节

说明书

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种前置驱动型机器人关节。包括依次转动连接的底座、腰座、大臂、三轴组件、小臂、腕轴组件及末端法兰，其中小臂内设有与腕轴组件连接的五轴驱动机构，五轴驱动机构用于驱动腕轴组件绕五轴轴线转动，腕轴组件内设有与末端法兰连接的六轴驱动机构，六轴驱动机构用于驱动末端法兰绕六轴轴线转动，六轴轴线与五轴轴线垂直。本发明将六轴电机由常规的小臂位置转移到腕轴组件的位置，增加了六轴的中空性、小型化和灵活性；传动粘滞阻力小，节能环保效率高，惯量小，控制难度低。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种前置驱动型机器人关节。

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前置驱动型机器人关节，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：

一种前置驱动型机器人关节，包括依次转动连接的底座、腰座、大臂、三轴组件、小臂、腕轴组件及末端法兰，其中小臂内设有与腕轴组件连接的五轴驱动机构，所述五轴驱动机构用于驱动所述腕轴组件绕五轴轴线转动，所述腕轴组件内设有与所述末端法兰连接的六轴驱动机构，所述六轴驱动机构用于驱动所述末端法兰绕六轴轴线转动，所述六轴轴线与所述五轴轴线垂直。

所述六轴驱动机构包括六轴电机、消隙小齿轮、中空消隙大齿轮及第六轴中空减速机，其中六轴电机和第六轴中空减速机与腕轴组件固定连接，所述消隙小齿轮设置于六轴电机的输出轴上，所述中空消隙大齿轮设置于所述第六轴中空减速机的输入轴上、且与所述消隙小齿轮啮合，所述第六轴中空减速机的输出轴与末端法兰连接。

所述腕轴组件上垂直连接有第六轴中空轴，所述第六轴中空轴通过第六轴密封装置与所述第六轴中空减速机连接，所述第六轴中空轴与所述第六轴中空减速机同轴安装。

所述消隙小齿轮和所述中空消隙大齿轮为一对带有预压的树脂齿轮。

所述五轴驱动机构包括五轴电机、五轴小带轮、第一同步带、五轴大带轮及第五轴谐波减速机，其中五轴电机设置于所述小臂内、且输出端与五轴小带轮连接，所述第五轴谐波减速机容置于所述腕轴组件内、且端部与所述小臂固定连接，所述五轴大带轮设置于所述第五轴谐波减速机的输入轴上、且通过第一同步带与所述五轴小带轮传动连接，所述第五轴谐波减速机的输出端与所述腕轴组件连接。

所述腕轴组件通过五轴中空轴与所述小臂转动连接，与所述五轴电机连接的电缆由所述五轴中空轴引出。

所述五轴中空轴与所述小臂之间设有第五轴密封装置。

所述小臂的两侧设有罩于所述第一同步带和五轴中空轴外侧的小臂侧盖。

所述小臂内设有与所述第一同步带接触的五轴补偿装置。

本发明的优点及有益效果是：

本发明将六轴电机由常规的小臂位置转移到腕轴组件的位置，增加了六轴的中空性、小型化和灵活性。