本發明涉及機器人關節驅動技術領域,尤其涉及一種機器人轉動關節驅動裝置。
背景技術:
機器人(Robot)是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮,又可以運行預先編排的程序,也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協助或取代人類的工作,例如生產業、建筑業,或是危險的工作。
機器人在運動過程中,需要驅動機器人的關節進行直線、轉動等一系列的運動,從而完成各項動作。
目前,在驅動機器人轉動關節的轉動時,需要在機器人的轉動關節設置傳感器來查看機器人轉動關節的轉動量,并根據傳感器反饋的轉動量來控制轉動關節的轉動。可見,現有技術中,需要在轉動關節安裝傳感器等裝置才能確定轉動關節的轉動量。
技術實現要素:
有鑒于此,本發明要解決的技術問題是提供一種機器人轉動關節驅動裝置,能夠直接確定機器人轉動關節的轉動量。
本發明的技術方案是這樣實現的:
一種機器人轉動關節驅動裝置,包括閥體和液壓驅動機構;
所述閥體轉動固定有轉動軸;所述轉動軸上固定有凸塊;所述凸塊兩側連接有第一圓弧桿和第二圓弧桿,所述第一圓弧桿和所述第二圓弧桿的圓心與所述轉動軸的圓心重合;所述第一圓弧桿和所述第二圓弧桿的一端與所述凸塊連接,另一端分別滑動密封連接第一套桿和第二套桿;所述第一套桿和所述第二套桿的一端為圓弧形,所述第一圓弧桿和所述第二圓弧桿分別在所述第一套桿和所述第二套桿的圓弧端滑動;
所述液壓驅動機構包括液壓缸,所述液壓缸內滑動密封設置有活塞,所述液壓缸兩端分別連接所述第一套桿和所述第二套桿;所述液壓缸的液壓油通過所述第一套桿和所述第二套桿推動所述第一圓弧桿和所述第二圓弧桿;所述活塞和所述第一圓弧桿和/或所述第二圓弧桿與所述液壓油的接觸端面的面積為固定值。
優選的,所述第一套桿和所述第二套桿圓弧端分別設置有限位裝置。
優選的,所述第一圓弧桿和所述第二圓弧桿的另一端分別滑動密封連接第一套桿和第二套桿包括:
所述第一圓弧桿和所述第二圓弧桿的另一端分別設置有密封活塞,所述密封活塞滑動密封設置在所述第一套桿和第二套桿中。
優選的,所述液壓油內設置有抗泡劑。
采用上述機構,本發明提出的機器人轉動關節驅動裝置,當活塞移動時,帶動液壓油驅動第一圓弧桿和第二圓弧桿在第一套桿和第二套桿中運動,從而推動凸塊并帶動轉動軸轉動,通過將機器人轉動關節固定在轉動軸上,活塞和所述第一圓弧桿和/或所述第二圓弧桿與所述液壓油的接觸端面的面積為固定值,從而可以根據活塞的移動距離和固定值確定轉動軸的轉動角度,即可以直接確定機器人轉動關節的轉動量。
附圖說明
圖1為本發明實施例中機器人轉動關節驅動裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
如圖1所示,本發明實施例提出了一種機器人轉動關節驅動裝置,用于驅動機器人轉動關節轉動,包括閥體1和液壓驅動機構2;
閥體1轉動固定有轉動軸101;轉動軸101上固定有凸塊102;凸塊102兩側連接有第一圓弧桿103和第二圓弧桿104,第一圓弧桿103和第二圓弧桿104的圓心與轉動軸101的圓心重合;第一圓弧桿103和第二圓弧桿104的一端與凸塊102連接,另一端分別滑動密封連接第一套桿105和第二套桿106;第一套桿105和第二套桿106的一端為圓弧形,第一圓弧桿103和第二圓弧桿104分別在第一套桿105和第二套桿106的圓弧端滑動;
液壓驅動機構2包括液壓缸,液壓缸內滑動密封設置有活塞201,液壓缸兩端分別連接第一套桿105和第二套桿106;液壓缸的液壓油通過第一套桿105和第二套桿106推動第一圓弧桿103和第二圓弧桿104;活塞201和第一圓弧桿103和/或第二圓弧桿104與液壓油的接觸端面面積為固定值。
可見,本發明提出的機器人轉動關節驅動裝置,當活塞移動時,帶動液壓油驅動第一圓弧桿和第二圓弧桿在第一套桿和第二套桿中運動,從而推動凸塊并帶動轉動軸轉動,通過將機器人轉動關節固定在轉動軸上,活塞和第一圓弧桿和/或第二圓弧桿與液壓油的接觸端面的面積為固定值,從而可以根據活塞的移動距離和固定值確定轉動軸的轉動角度,即可以直接確定機器人轉動關節的轉動量。
在本實施例中,機器人轉動關節驅動裝置工作時,外部動力裝置驅動活塞201運動。活塞201運動帶動液壓油向第一套桿105或第二套桿106運動,從而推動第一圓弧桿103或第二圓弧桿104沿圓弧端轉動,從而推動凸塊轉動,帶動轉動軸轉動,從而驅動固定在轉動軸上的機器人轉動關節轉動。
舉例來說,活塞向上運動時,液壓缸上側液壓油可以通過第一套桿105推動第一圓弧桿103向凸塊102方向運動,凸塊102帶動轉動軸101轉動。詳細的,設第一圓弧桿103推動凸塊102轉動1度所需的液壓油體積為A,活塞與液壓油的接觸面積為B;活塞移動距離為C時,移動液壓油的體積為B*C,凸塊102的轉動角度為B*C/A。由于活塞201沿液壓缸運動時,活塞201與液壓油的接觸端面的面積一直不變,所以活塞201運動單位距離時,引起液壓油在扇形腔室的移動體積相同;同理圓弧桿與液壓油的接觸端面的面積一直不變,液壓油在套桿移動單位體積時,凸塊102轉動的距離為固定距離,即轉動的角度為固定角度。
詳細的,可以設定活塞201移動1毫米時,凸塊102轉動1°。
在本發明的一個優選實施例中,第一套桿105和第二套桿106圓弧端分別設置有限位裝置107。
具體的,第一圓弧桿103和第二圓弧桿104在第一套桿105和第二套桿106圓弧端運動時,如果運動的距離過大,容易脫離出第一套桿105或第二套桿106,從而造成故障,影響正常使用。第一套桿105和第二套桿106圓弧端分別設置有限位裝置107,可以避免第一圓弧桿103和第二圓弧桿104脫離第一套桿105和第二套桿106,同時還可以防止轉動軸轉動角度過大,對外接的機器人轉動關節造成損傷。
在本發明的一個優選實施例中,第一圓弧桿103和第二圓弧桿104另一端分別滑動密封連接第一套桿105和第二套桿106包括:
第一圓弧桿103和第二圓弧桿104另一端分別設置有密封活塞108,密封活塞108滑動密封設置在第一套桿和第二套桿中。
詳細的,由于機械部件加工工藝的限制,第一圓弧桿103和第二圓弧桿104與第一套桿105和第二套桿106之間無法完全密封以隔絕液壓油,如果無法完全隔絕液壓油,當液壓油泄漏時,就無法準確進行凸塊的定位。
因此,在第一圓弧桿103和第二圓弧桿104另一端分別設置有密封活塞108,可以便于密封,使凸塊的定位更加準確。
在本實施例中,可以設定活塞兩端的油壓為10Kg/cm2。
在本發明的一個優選實施例中,液壓油內設置有抗泡劑。
具體的,液壓油在使用過程中可能會出現一些氣泡,從而影響凸塊的移動精確度,即機器人轉動關節的轉動量的準確性。通過在液壓油內設置有抗泡劑,可以抑制液壓油內泡沫的產生,保證了機器人轉動關節的轉動量的準確性。
綜上所述,本發明實施例至少可以實現如下效果:
在本發明實施例中,當活塞移動時,帶動液壓油驅動第一圓弧桿和第二圓弧桿在第一套桿和第二套桿中運動,從而推動凸塊并帶動轉動軸轉動,通過將機器人轉動關節固定在轉動軸上,活塞和第一圓弧桿和/或第二圓弧桿與液壓油的接觸端面的面積為固定值,從而可以根據活塞的移動距離和固定值確定轉動軸的轉動角度,即可以直接確定機器人轉動關節的轉動量。
在本發明實施例中,第一套桿和第二套桿圓弧端分別設置有限位裝置,可以避免第一圓弧桿和第二圓弧桿脫離第一套桿和第二套桿,同時還可以防止轉動軸轉動角度過大,對外接的機器人轉動關節造成損傷。
在本發明實施例中,第一圓弧桿和第二圓弧桿另一端分別設置有密封活塞,密封活塞滑動密封設置在第一套桿和第二套桿中,可以便于密封,使凸塊的定位更加準確。
在本發明實施例中,液壓油內設置有抗泡劑,從而可以準確進行凸塊的定位,從而可以準確確定機器人轉動關節的轉動量。
最后需要說明的是:以上所述僅為本發明的較佳實施例,僅用于說明本發明的技術方案,并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等,均包含在本發明的保護范圍內。