六自由度機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種六自由度機器人，底座電機外殼固定在底座上，輸出軸垂直向上，并連接在型三角塊上；腰部電機的輸出軸連接在位于其一側的大臂薄板一端上，大臂薄板的另一端連接在肩部電機的輸出軸上；肩部電機的外殼嵌套在第一B型三角塊上，第一B型三角塊與小臂回轉電機的尾部連接為一體，形成肩部結構；小臂回轉電機的輸出軸連接在U型中部上，U型塊的兩端分別連接在腕部俯仰電機的輸出軸和支撐軸上；腕部俯仰電機的外殼嵌套在第二B型三角塊，第二B型三角塊與手部回轉電機的尾部連接為一體。本實用新型結構緊湊，通過不同類型的三角塊和U型塊以及不同結構的電機實現了回轉運動、俯仰運動等不同運動方式之間的轉變。
【專利說明】六自由度機器人
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機器人，尤其是一種六自由度機器人。
【背景技術】
[0002]六自由度工業機器人是典型的機電一體化產品，其動作靈活性高，工作空間范圍大，可以很靈活的繞過障礙物，并且結構緊湊，占地面積也比較小，關節上相對運動部件容易密封防塵，廣泛應用在機床上下料、取件、弧焊、噴漆等行業，但對其實物進行研究和開發存在成本高、周期長等缺點。而針對教學和研究的需要，對六自由度工業機器人結構、運動和控制系統的認知理解和研究，要求機器人能完成相關六個自由度的運動，且要結構簡單，操縱安全，成本低，一般不會造成事故。為此開發一種六自由度機器人來滿足這些研究和教學的要求是很有必要。

【發明內容】

[0003]本實用新型是要提供一種六自由度機器人，該機器人具有6個旋轉關節，即具有6個自由度，設計采用直流伺服電機驅動，自由度分布情況為腰部一個旋轉，大臂一個俯仰，小臂一個俯仰和一個自轉，腕部一個俯仰，還有手部的一個自轉。與通用工業機器人的自由
度設置一致。
[0004]本實用新型的所提供的技術方案是:一種六自由度機器人，包括底座、底座電機、A型三角塊、腰部電機、大臂薄板、肩部電機、第一 B型三角塊、小臂回轉電機、U型塊、腕部俯仰電機、第二 B型三角塊、手部回轉電機，其特點是:底座電機外殼固定在底座上，輸出軸垂直向上，并連接在型三角塊上；A型三角塊和腰部電機兩者作為腰部的基體，腰部電機的輸出軸連接在位于其一側的大臂薄板一端上，大臂薄板的另一端連接在肩部電機的輸出軸上；肩部電機的外殼嵌套在第一B型三角塊上，第一B型三角塊與小臂回轉電機的尾部連接為一體，形成肩部結構；小臂回轉電機的輸出軸連接在U型中部上，U型塊的兩端分別連接在腕部俯仰電機的輸出軸和支撐軸上；腕部俯仰電機的外殼嵌套在第二 B型三角塊,第二 B型三角塊與手部回轉電機的尾部連接為一體。
[0005]腰部電機和肩部電機為輸出軸對側有支撐軸的結構電機；腰部電機和肩部電機的支撐軸上套接有用于起支撐穩定作用的大臂薄板。
[0006]本實用新型的有益效果是:本實用新型結構緊湊，通過不同類型的三角塊和U型塊以及不同結構的電機實現了回轉運動、俯仰運動等不同運動方式之間的轉變，這種轉變具有較好的通用性，可用在其他機器人機構上；安全牢靠，大臂采用雙臂結構，電機本身作為機器人的重要主體構成，如腰部電機，肩部電機等，大大減少結構件的數量，且結構件為2mm厚的鋁合金鈑金件，質量輕，強度大，易于加工，整機質量輕，慣性小，便于運動控制。能夠有效的模擬實現工業機器人的搬運、噴涂、焊接等工作。
[0007]【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的六自由度機器人機構裝配示意圖；[0009]圖2是底座電機與腰部電機連接示意圖；
[0010]圖3是肩部電機與小臂回轉電機連接示意圖；
[0011]圖4是小臂回轉電機與腕部俯仰電機連接示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0013]如圖1所示，一種六自由度機器人，包括底座1、底座電機2、A型三角塊3、腰部電機4、大臂薄板5、肩部電機6、第一 B型三角塊7、小臂回轉電機8、U型塊9、腕部俯仰電機10、第二 B型三角塊11、手部回轉電機12。
[0014]底座電機2的外殼固定在底座I上。如圖2所不,底座電機2的輸出軸垂直向上，輸出軸連接在A型三角塊3上，A型三角塊3嵌套固定在腰部電機4的外殼上，完成回轉運動向俯仰運動的轉變；
[0015]A型三角塊3和腰部電機4兩者作為腰部的基體，腰部電機4的輸出軸連接在一側大臂薄板5,帶動大臂薄板5運動；大臂薄板5的另一端連接在肩部電機6的輸出軸上；
[0016]為了保證大臂的強度，本實用新型大臂采用雙臂結構，腰部電機4和肩部電機6選用輸出軸對側有支撐軸的結構，另一側的大臂薄板套在兩支撐軸上，起支撐穩定作用，如圖1 ;
[0017]肩部電機6的輸出軸連接在大臂薄板5上，外殼嵌套在B型三角塊7上，如圖3，實現肩部的俯仰運動；所述B型三角塊7同時與小臂回轉電機8的尾部連接為一體，形成肩部結構，完成俯仰運動向回轉運動的轉變；
[0018]小臂回轉電機8的輸出軸連接在U型9中部上，如圖4，U型塊9的兩端連接在腕部俯仰電機10的輸出軸和支撐軸上；
[0019]腕部俯仰電機10和手部回轉電機12的連接采用肩部電機6和小臂回轉電機8相同的連接方式，通過B型三角塊11連接為一體，完成俯仰運動向回轉運動的轉變。
[0020]本實用新型涉及兩種不用結構的電機，如圖2所示兩種電機:做回轉運動的電機如底座電機2、小臂回轉電機8、手部回轉電機12采用輸出軸對側沒有支撐軸結構的電機；做俯仰運功的電機如腰部電機4、肩部電機6、腕部俯仰電機10采用輸出軸對側有支撐軸結構的電機。
[0021]以上各構件與電機間的連接為螺釘連接，為清晰表達圖紙，僅給出相關的孔，螺釘此處予以省略。
【權利要求】
1.一種六自由度機器人，包括底座(I)、底座電機(2)、A型三角塊(3)、腰部電機(4)、大臂薄板(5)、肩部電機(6)、第一 B型三角塊(7)、小臂回轉電機(8)、U型塊(9)、腕部俯仰電機(10)、第二 B型三角塊(11)、手部回轉電機(12)，其特征在于:所述底座電機(2)外殼固定在底座(I)上，輸出軸垂直向上，并連接在A型三角塊(3)上4型三角塊(3)和腰部電機(4)兩者作為腰部的基體，腰部電機(4)的輸出軸連接在位于其一側的大臂薄板(5) —端上，大臂薄板(5)的另一端連接在肩部電機(6)的輸出軸上；肩部電機(6)的外殼嵌套在第一 B型三角塊(7)上，第一 B型三角塊(7)與小臂回轉電機(8)的尾部連接為一體，形成肩部結構；小臂回轉電機⑶的輸出軸連接在U型(9)中部上，U型塊(9)的兩端分別連接在腕部俯仰電機(10)的輸出軸和支撐軸上；腕部俯仰電機(10)的外殼嵌套在第二 B型三角塊(11)，第二 B型三角塊(11)與手部回轉電機(12)的尾部連接為一體。
2.根據權利要求1所述的六自由度機器人，其特征在于:所述腰部電機(4)和肩部電機(6)為輸出軸對側有支撐軸的結構電機。
3.根據權利要求1所述的六自由度機器人，其特征在于:所述腰部電機(4)和肩部電機(6)的支撐軸上套接有用于起支撐穩定作用的大臂薄板(5)。
【文檔編號】B25J9/00GK203726484SQ201420101143
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月7日 優先權日:2014年3月7日
【發明者】宮赤坤, 黃成林, 李臣學, 藍黎恩, 熊吉光 申請人:上海理工大學