[实用新型]一种七自由度协作机器人

说明书

本实用新型公开的是一种七自由度协作机器人，包括依次连接设置的基座、第一关节、第二关节、第一连杆、第三关节、第四关节、第二连杆、第五关节、第六关节和第七关节，所述基座的上部法兰连接端与第一关节的电机输出端固定连接，所述第一关节的法兰连接端与第二关节的电机输出端固定连接，所述第二关节的法兰连接端与第一连杆的下部法兰连接端相固定连接，该第一连杆的上部法兰连接端与第三关节的电机输出端固定连接。本实用新型相比于传统六轴机器人，增加额外的轴可以实现机器人躲避某些特定的目标，便于末端执行器到达特定的位置，可以更加灵活地适应某此特殊工作环境，改善机器人相关的运动学和动力学特性。

技术领域

本实用新型涉及的是多自由度智能机器人领域，更具体地说是一种七自由度协作机器人。

背景技术

以轻工业为主的企业需要大量人工进行作业，急需机器人自动化设备的引入以提高工厂的生产效率和质量，同时降低工厂的用工成本。但传统的机器人设备的工作方式主要以简单、重复的工作方式为主，而轻工业机器人需要相对较高的定位精度，并且对材料的刚度有一定要求，对于机器人关节有一定的柔性要求，限制了传统机器人在轻工业（如鞋服行业）的应用。

目前传统机器人一般最多具有六个自由度，其中，前三个自由度引导夹手装置至所需的位置，而后三个自由度用来决定末端执行装置的方向，机器人具有高度依赖专业技能人员的示教、编程作业，且大多只能在结构化环境中从事简单和重复性工作。这些类型的机器人一般具有定位精度高、速度快和输出力大等特点，同时这类机器人在自动化程度较高、生产行为相对固定的大企业中具有较高的工作效率和经济效益，但这些类型的机器人成本相对较高，缺乏柔顺性和快速适应性，且具有一定的危险性，需要隔离作业。所以这种类型机器人在消费品市场快速变化而导致的企业生产随之调整时，显得柔顺性不足，灵巧性和智能性不强，使一大批对市场具有重要贡献的中小企业对采用机器人进行生产持消极态度。

此外，虽然机器人近些年来获得了巨大发展和相应的政策支持，但实际上绝大多数中小企业的生产工作仍然由手工或传统机器人机械手完成，机器人的智能化程度还不足以代替人完成智能性、柔顺性和技能性要求较高的工作，面对当今复杂多变的生产和生活需求，协作机器人技术引起了越来越多的研究者和公司的重视。

实用新型内容

本实用新型公开的是一种七自由度协作机器人，其主要目的在于克服现有技术存在的上述不足和缺点。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种七自由度协作机器人，包括依次连接设置的基座、第一关节、第二关节、第一连杆、第三关节、第四关节、第二连杆、第五关节、第六关节和第七关节，所述基座的上部法兰连接端与第一关节的电机输出端固定连接，所述第一关节的法兰连接端与第二关节的电机输出端固定连接，所述第二关节的法兰连接端与第一连杆的下部法兰连接端相固定连接，该第一连杆的上部法兰连接端与第三关节的电机输出端固定连接，该第三关节的法兰连接端与第四关节的电机输出端固定连接，该第四关节的法兰连接端与第二连杆的下部法兰连接端固定，该第二连杆的上部法兰连接端与第五关节的法兰连接端固定连接，该第五关节的电机输出端与第六关节的法兰连接端固定连接，该第六关节的电机输出端与第七关节的法兰连接端固定连接，该第七关节的电机输出端配合安装有外围辅助作业设备；

所述的各个关节内部集成设有电机驱动器、电机、绝对值编码器、增量编码器、制动器以及减速器，且各个关节的一端为电机输出端，该电机输出端的输出力矩用于关节的转动，关节的另一端为用于驱动连接的法兰连接端；

还包括控制模块，该控制模块包括UPS电源、计算机控制台以及安全I/O传感器，其中，UPS电源用于向该计算机控制台及安全I/O传感器提供电源，所述计算机控制台通过CAN总线分别与所述的各个关节内部集成设置的电机驱动器及电机相配合对应控制连接设置，所述安全I/O传感器与一示教器相连接，且所述计算机控制台与该示教器相控制连接。

更进一步，所述计算机控制台上还设有USB、LAN以及VGA接口。