[发明专利]机器人及其组装方法

说明书

提供了一种机器人(100)。机器人包括第一臂连杆(1011)；中空轴(102)，沿其第一轴线(X1)延伸并且耦接至第一臂连杆(1011)；耦接至机器人(100)的功率源(P)的第一级减速组件(103)；以及第二级减速组件(104)，包括：输入部(1041)，耦接至第一级减速组件(103)的输出部并且适于围绕偏离第一轴线(X1)的第二轴线(X2)旋转；以及输出部(1042)，被同轴地布置在中空轴(102)的外周上，并且适于与输入部(1041)接合以经由中空轴(102)使得第一臂连杆(1011)旋转。通过使用上述功率源(P)与中空轴(102)之间的两级传动组件，中空轴(102)可以由现成部件以相对较低的成本驱动。此外，由于仅需要更换或维护损坏的齿轮级而不必更换整个传动系，所以维护更方便且成本更低。

技术领域

本公开实施例总体上涉及一种机器人及其组装方法。

背景技术

通常布置在机器人臂连杆中的线缆是工业机器人中的关键工作部件。因为机器人的臂连杆通常围绕关节旋转，所以线缆如何布线以防止影响机器人臂连杆的旋转范围并防止线缆过早失效是机器人设计中的一个挑战。即使是静态线缆，由于诸如空间占用的问题，在设计小型机器人时，仍然需要考虑如何减少线缆的空间占用。

对于具有集中控制器的高自由度(DOF)机械手或机器人，需要从位于基座处的控制器到机器人的端部执行器布线各种线缆，诸如控制线缆、电力线缆和信号传输线缆等。至少为了便于机器人的线缆布线，尤其是高DOF机器人的线缆布线，已经开发了具有中空轴的机器人。中空轴允许线缆从中穿过以便布线。

为了满足强度要求并且为了在中空轴中布设更多线缆，具有中空轴的机器人通常体积较大。因此，为了在获得适当减速比的同时尽可能地减小机器人的体积，一般需要在功率源与中空心轴之间设置相对昂贵且单级的传动机构。这种传动机构通常是高度集成的，并且在损坏后只能整体更换，导致机器人的制造和维护成本较高。

发明内容

为了解决或至少部分地解决上述及其它潜在问题，本公开实施例提供了一种具有用于驱动中空轴的两级传动组件的机器人及相关组装方法。

在第一方面，提供了一种机器人。机器人臂连杆包括第一臂连杆；中空轴，中空轴沿其第一轴线延伸并且耦接至第一臂连杆；耦接至机器人的功率源的第一级减速组件；以及第二级减速组件，包括：输入部，输入部耦接至第一级减速组件的输出部并且适于围绕偏离第一轴线的第二轴线旋转；以及输出部，输出部被同轴地布置在中空轴的外周上，并且适于与输入部接合以经由中空轴来使得第一臂连杆旋转。

通过使用功率源与中空轴之间的上述两级传动组件，中空轴可以由现成部件以相对较低的成本驱动。此外，由于仅需要更换或维护损坏的齿轮级而不必更换整个传动系，所以维护更方便且成本更低。

在一些实施例中，第一级减速组件包括耦接至功率源的输出轴的减速机。通过将低成本的减速机布置到功率源的输出轴上，可以进一步降低组装和维护成本。

在一些实施例中，机器人还包括至少一个轴承，被布置在中空轴的外周上。这样，能够更好地支撑中空轴，以提高机器人的稳定性。

在一些实施例中，机器人还包括经由中空轴连接至第一臂连杆的第二臂连杆，并且其中中空轴以及第一级减速组件和第二级减速组件被部分地布置在第一臂连杆和第二臂连杆中的一个中。因此，能够根据需要将中空轴以及第一级减速组件和第二级减速组件布置在待被驱动旋转的机器人臂连杆中，或者布置在与待驱动机器人臂连杆耦接的另一机器人臂连杆上，从而提高部件布置的灵活性并进一步降低成本并且减小体积。

在一些实施例中，第二级减速组件还包括带，输入部和输出部经由带彼此接合。通过使用带作为第二级减速组件，可以进一步降低组装和维护成本，同时减少机器人的部件之间的振动。

在一些实施例中，带包括同步带。结果，可以进一步提高传动装置甚至机器人的稳定性。