[发明专利]一种六自由度关节机器人

说明书

本发明提供一种六自由度关节机器人，包括：底座、第一转动关节、第二转动关节、大臂组件、肘部组件和小臂组件，所述第一转动关节竖向连接在底座的上表面，所述第二转动关节横向连接在第一转动关节的一侧，且所述第一转动关节适于相对底座作水平圆周旋转运动，所述第二转动关节适于相对第一转动关节作竖直方向运动；所述大臂组件的一端转动连接在第二转动关节上，以适于在所述第二转动关节的驱动下作竖直方向运动，所述大臂组件的另一端侧部与所述肘部组件转动连接，所述肘部组件的另一侧与所述小臂组件连接。本发明通过设计一种六自由度关节机器人，减小启停所需转矩，降低电机负载，在满足强度的条件下，以使转速进一步提升。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，特别涉及一种六自由度关节机器人。

背景技术

目前，工业机器人已经广泛应用于汽车零部件、机械加工、电子电气、食品、橡胶及塑料工业、木材与家具制造业等领域中。

在工业生产中，采用工业机器人具有如下优点:改善劳动条件,提高生产效率；更强与可控的生产能力,缩短产品更新换代的周期；提升零件的处理能力与产品质量；消除枯燥乏味的工作,节约劳动力；提供更加安全的工作环境,减轻工人的劳动强度,减少劳动风险。随着国内社会劳动力的过剩程度降低、单个工人成本增加、对产品质量更严格的要求、政府对装备制造业的重视等变化改善了机器人的使用环境，工业机器人及技术在中国已逐渐得到了政府和企业的重视。利用机器人技术提升我国工业生产水平、从制造业大国向强国转变，提高人民生活水平已成为全社会的共识。

目前，六自由度机器人的减速机主要采用普通减速机，导致机器人各轴的传动布局方式复杂，不仅影响各臂的结构强度，而且加剧传动齿轮齿部的磨损程度，不利于更好的啮合；

目前已公开的两种方案在四轴选型计算时，均需要考虑减速机承受弯矩在参数要求范围内。

另外，安装四轴电机和减速机，结构复杂，加工难度较大；使机器人三轴本体至负载的结构重心靠近末端，该部分结构的转动惯量与质量m和质心到三轴回转轴线的距离r的平方有关，因此三轴启停所需转矩较大，电机负载率较高，转速无法进一步提升。

发明内容

本发明的目的在于解决背景技术中传统关节机器人可承受弯矩受限、电机负载率较高以及转速无法进一步提升的技术问题，从而提供一种六自由度关节机器人。

为至少解决上述问题之一，本发明提供一种六自由度关节机器人，包括底座、第一转动关节、第二转动关节、大臂组件、肘部组件和小臂组件，

所述第一转动关节竖向连接在所述底座的上表面，所述第二转动关节横向连接在所述第一转动关节的一侧，且所述第一转动关节适于相对所述底座作水平圆周旋转运动，所述第二转动关节适于相对所述第一转动关节作竖直方向运动；

所述大臂组件的一端转动连接在所述第二转动关节上，以适于在所述第二转动关节的驱动下作竖直方向运动，所述大臂组件的另一端侧部与所述肘部组件转动连接，所述肘部组件的另一侧与所述小臂组件连接。

可选地，所述的第一转动关节包括转台座、第一转动结构和第一驱动组件，

所述转台座包括位于所述底座正上方的转台底座、竖直连接在所述转台底座上表面一侧的第二转动安装座和连接在所述第二转动安装座外侧的转台走线槽；

所述第一转动结构包括竖直设置在所述转台底座内的底座套筒、水平套接在所述底座套筒顶部的第一从动斜齿轮以及水平套设连接在所述底座套筒底部的交叉滚子轴承和骨架油封，所述骨架油封位于所述交叉滚子轴承的底部端面；

所述第一驱动组件包括第一伺服电机、第一行星减速机和第一主动斜齿轮，所述第一行星减速机的输入轴固定连接在所述第一伺服电机的输出轴上，所述第一主动斜齿轮固定连接在所述第一行星减速机的输出轴上；