[发明专利]单驱动直线运动机器人

说明书

本发明单驱动直线运动机器人涉及一种工业机器人。其目的是为了提供一种结构机动灵活、占用空间小的单驱动直线运动机器人。本发明单驱动直线运动机器人包括驱动组件、大臂组件、小臂组件和末端工具，驱动组件包括驱动电机，驱动电机连接第一传动轴，第一传动轴连接第一减速器，第一减速器的输出端与大臂本体连接；大臂组件包括第一带轮、第二带轮和第二传动轴，第二传动轴连接第二减速器，第二减速器的输出端与小臂本体相连，第三传动轴连接在大臂本体和小臂本体之间；小臂组件包括第三带轮和第四带轮，第四带轮连接输出轴，输出轴上有用于安装末端工具的工具安装孔；第一传动轴与第二传动轴之间的距离与第三传动轴和输出轴之间的距离相同。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，特别是涉及一种利用单个驱动实现末端工具平移运动的机器人。

背景技术

能将驱动部件中电机的旋转运动转化执行部件的平移运动的机构主要包括：滚珠丝杠、齿轮齿条、曲柄滑块等。而这些机构在湿度高、有粉尘飞屑等较为恶劣工况中使用具有很大的局限性。对于滚珠丝杠和齿轮齿条机构，由于其开放式结构，导致其很难做到绝对密封，丝杆或齿条上很容易受到外部水汽、粉尘或其他异物的污染；且其行程比其结构尺寸要小，在一些大行程需求的场景，其机构尺寸需要成倍增大才能满足。曲柄滑块机构中，利用一个驱动便可实现末端滑块的平移运动，但在运动过程中滑块需要和机架接触构造出一个低副才是实现滑块的平移运动。由于曲柄滑块机构无法脱离机架或机架延伸位置，这使其在执行一些空间任务时，具有较大的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构机动灵活、占用空间小的单驱动直线运动机器人。

本发明单驱动直线运动机器人，包括驱动组件、大臂组件、小臂组件和末端工具，

所述驱动组件包括驱动电机和第一减速器，驱动电机带动第一传动轴转动，第一传动轴驱动第一减速器运转，第一减速器的输出端与大臂本体固定连接；

所述大臂组件包括第一带轮，第一带轮由第一传动轴驱动，第一带轮通过第一同步带连接第二带轮，第二带轮连接第二传动轴，第二传动轴带动第二减速器运转，第二减速器的输出端与小臂本体相连，第三传动轴的一端与大臂本体固定连接，第三传动轴另一端与小臂本体之间安装有轴承；

所述小臂组件包括第三带轮，第三带轮由第三传动轴驱动，第三带轮通过第二同步带带动第四带轮同步转动，第四带轮与输出轴相连，输出轴上开有工具安装孔；

所述末端工具安装在工具安装孔上；

所述第一传动轴与第二传动轴之间的距离与第三传动轴和输出轴之间的距离相同。

本发明单驱动直线运动机器人，其中所述末端工具为夹指气缸或气动吸盘中的一种。

本发明单驱动直线运动机器人，其中所述第一减速器的减速比为i₁、第二减速器的减速比为i₂、第一带轮与第二带轮形成的减速比为i₃，三个减速比之间满足关系式i₁-1＝-2×i₃×i₂。

本发明单驱动直线运动机器人，其中所述第一减速器和第二减速器为同一型号的谐波减速器。

本发明单驱动直线运动机器人，其中所述第三带轮和第四带轮形成的减速比为2。

本发明单驱动直线运动机器人，其中所述第二传动轴为中空轴，第三传动轴穿过第二传动轴的中空孔安装。

本发明单驱动直线运动机器人，其中所述驱动电机和第一减速器安装在机架上。

本发明单驱动直线运动机器人，其中所述驱动电机与第一传动轴之间采用键传动。

本发明单驱动直线运动机器人，其中所述第二减速器固定安装在大臂本体上。