[发明专利]新型多关节码垛机器人

说明书

本发明新型多关节码垛机器人涉及一种工业机器人。其目的是为了提供一种欠驱动、结构紧凑、小负载、易防护的新型多关节码垛机器人。本发明新型多关节码垛机器人包括依次连接的地基、腰部组件、大臂组件、小臂组件和手腕组件，各相连的组件之间能够进行相对转动，腰部组件与大臂组件之间通过第一转动关节连接，驱动第一转动关节可以带动大臂组件绕腰部组件进行转动；大臂组件与小臂组件之间通过第二转动关节连接，驱动第二转动关节可以带动小臂组件绕大臂组件进行转动；小臂组件与手腕组件之间通过通过第三转动关节连接，驱动第三转动关节可以带动手腕绕小臂组件进行转动；第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节可以单独驱动或同步驱动。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，特别是涉及一种新型多关节码垛机器人。

背景技术

多关节机器人，通常也称为机械臂，其最常见的表现形态是工业领域中的工业机器人，如五轴或六轴关节机器人、托盘关节机器人、平面关节机器人等。多关节机器人被广泛应用于装货、卸货、喷漆、表面处理、测试、测量、弧焊、点焊、包装、装配、切屑机床、固定、特种装配操作、锻造、铸造等工序。

码垛机器人作为多关节机器人的一个分支，是为满足码垛行业运作灵活精准、快速高效、稳定性高、作业效率高的需求而专门设计和制造的一种工业用机器人。

码垛机器人最常见的工作状态只需将需码垛的对象提取并转移后放置，被操作对象通常不需要旋转运动，因此码垛机器人的末端手腕通常只需满足平动即可，这在一定程度上简化了码垛机器人的结构，使其具有结构简单、零部件少、故障率低、效率高等特点。

如今常见的码垛机器人通常一个运动关节对应一组驱动装置，包括驱动器及驱动电机等，使得设备成本较高。并且，码垛机器人的工作环境通常较恶劣，如充满粉尘或水气的环境，而传统码垛机器人的防护性能较差或不易防护。另一方面，目前的码垛机器人主要集中于大负载的工况条件，使得机器人本体显得较为笨重，工作频次受限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种欠驱动、结构紧凑、小负载、易防护的新型多关节码垛机器人。

本发明新型多关节码垛机器人，包括依次连接的地基、腰部组件、大臂组件、小臂组件和手腕组件，各相连的组件之间能够进行相对转动，

所述腰部组件与大臂组件之间通过第一转动关节连接，第一转动关节内具有旋转副，驱动第一转动关节可以带动大臂组件绕腰部组件进行转动；

所述大臂组件与小臂组件之间通过第二转动关节连接，第二转动关节内具有旋转副，驱动第二转动关节可以带动小臂组件绕大臂组件进行转动；

所述小臂组件与手腕组件之间通过通过第三转动关节连接，第三转动关节内具有旋转副，驱动第三转动关节可以带动手腕绕小臂组件进行转动；

所述第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节的驱动方式为单独驱动或同步驱动。

本发明新型多关节码垛机器人，其中所述第三转动关节与第二转动关节的传动比等于第一转动关节与第二转动关节传动比的负值减1。

本发明新型多关节码垛机器人，其中所述大臂组件的长度为L₁，小臂组件的长度为L₂，当大臂组件绕第一转动关节转动α角度，小臂组件绕第二转动关节转动β角度后，第二转动关节与原小臂组件所在水平线的垂直高度为H，满足关系式L₂sin(β-α)＝L₁-L₁cosα。

本发明新型多关节码垛机器人，其中所述第一转动关节包括第一带轮，第一带轮随大臂组件一同转动；

第二转动关节包括内第二带轮和外第二带轮，两个第二带轮齿数相同，两个第二带轮内部由轴承支撑，内第二带轮位于小臂组件中，随小臂组件一同转动，外第二带轮位于大臂组件中，随大臂组件一同转动，外第二带轮通过第一皮带与第一带轮连接；