[发明专利]一种步进型多自由度仿人型双臂机器人

说明书

一种步进型多自由度仿人型双臂机器人，包括搅拌机械臂、夹持机械臂、机身、电机驱动器、步进电机、转台、基座、控制连接器以及机器人运动控制器；转台固定在基座上，机身安装在转台上，搅拌机械臂和夹持机械臂分别安装在机身两侧，搅拌机械臂和夹持机械臂的各个关节均由步进电机驱动，电机驱动器集成安装在机身内部，且步进电机和对应的电机驱动器通过电气连线直接连接，所电气连线位于搅拌机械臂、夹持机械臂和机身内部，基座通过控制连接器与机器人运动控制器连接，电机驱动器通过电气连线与机器人运动控制器连接；机器人的腰关节能够旋转定位。本发明采用步进电机驱动，成本低，末端能够快速更换，机身具备旋转自由度，明显提高了机器人控制成熟度。

技术领域

本发明涉及一种步进型多自由度仿人型双臂机器人，属于自动制作饮品机器人领域。

背景技术

全自动饮品调配制作系统，是指在一个特定空间中，通过仿人型双臂机器人系统与配套柜体的配合，完成奶茶、果汁等数种饮品的调配过程，达到无人执守自动制作、销售的目的。

该系统应包含类人机器人硬件系统一套、奶茶制作配套设备一套、奶茶售货亭一套、类人机器人控制及软件系统一套、奶茶制作配套设备自动控制系统一套、自动售卖智能软件系统一套共六大部分组成。

现有的全自动饮品调配制作系统中，仿人型双臂机器人存在如下缺陷：

1、现有的仿人型双臂机器人均采用伺服电机驱动，成本高，不利于商业化推广。

2、现有的仿人型双臂机器人末端无法做到快速更换，不能适应多工况多领域应用场所。

3、现有的仿人型双臂机器人机身不具备旋转自由度，灵活度不够。

4、现有的仿人型双臂机器人没有很好地与工业自动化系统结合，控制成熟度不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供了一种步进型多自由度仿人型双臂机器人，采用步进电机驱动，成本低，末端能够快速更换，机身具备旋转自由度，明显提高了控制成熟度。

本发明的上述目的是通过如下技术方案实现的：

一种步进型多自由度仿人型双臂机器人，包括搅拌机械臂、夹持机械臂、机身、电机驱动器、转台、基座、控制连接器以及机器人运动控制器；

转台固定在基座上，机身安装在转台上，搅拌机械臂和夹持机械臂分别安装在机身两侧，搅拌机械臂和夹持机械臂的各个关节均由步进电机驱动，电机驱动器集成安装在机身内部，每个步进电机对应一个电机驱动器，且步进电机和对应的电机驱动器通过电气连线直接连接，所述电气连线位于搅拌机械臂、夹持机械臂和机身内部，基座通过控制连接器与机器人运动控制器连接，电机驱动器通过电气连线与机器人运动控制器连接；机器人的腰关节能够旋转定位。

所述搅拌机械臂和夹持机械臂均为六自由度中空机械臂。

所述搅拌机械臂和夹持机械臂的第1自由度关节嵌入机身的肩关节内部。

所述搅拌机械臂和夹持机械臂的第4自由度和第6自由度关节采用步进电机+行星减速机+齿轮传动的方式实现。

所述搅拌机械臂和夹持机械臂的第1自由度、第2自由度、第3自由度和第5自由度关节采用步进电机+行星减速机+同步带传动的方式实现。

所述搅拌机械臂末端通过插拔机构连接搅拌杯，夹持机械臂末端通过插拔机构连接夹持手爪。

所述搅拌杯和夹持手爪均采用步进电机驱动，对应的电机驱动器安装在机身内部，且步进电机和对应的电机驱动器通过电气连线直接连接，与搅拌杯和夹持手爪对应的电机驱动器通过电气连线与机器人运动控制器连接。