一種機器人的手腕機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機器人的手腕機構，包括手臂、樞接在手臂前端的擺動臂、固定在擺動臂前端旋轉盤上的旋轉手。旋轉手包括伸縮機構和空間擺動機構；空間擺動機構固定在伸縮機構的前端；伸縮機構包括伸縮支撐座和底座；空間擺動機構包括外圍固定座和內部旋轉座；內部旋轉座上側壁活動安裝有球體；球體底部和內部旋轉座內側壁之間設置有若干連桿；旋轉手執行末端安裝在球體上。本實用新型通過球體繞球心旋轉和旋轉座的連桿組合動作可以使旋轉手執行末端的任意擺動，使機器人的手腕體運轉更加靈活，適應各種復雜的工藝要求。
【專利說明】
一種機器人的手腕機構
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及機器人技術領域，具體涉及一種機器人的手腕機構。
【背景技術】
[0002]申請號為CN201210566463.5的實用新型專利申請公開了一種輕型六軸通用機器人，其中，手腕體是機器人的重要部件，它具有手臂，在手臂的前端連接有擺動臂，在擺動臂前端還連接有旋轉手，設置擺動臂和旋轉手都是為了機器人的手腕體運轉更加靈活，適應各種復雜的工藝要求。
[0003]上述輕型六軸通用機器人擺動臂和旋轉手的組合雖然能夠使機器人的手腕體運轉更加靈活，但是，上述輕型六軸通用機器人的手腕體卻不能像自然人的手腕那樣在空間任意擺動。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型針對上述技術問題，提供一種使輕型六軸通用機器人的手腕體能像自然人的手腕那樣在空間任意擺動的機器人的手腕機構。
[0005]為達到上述目的，本實用新型提供了一種機器人的手腕機構，包括手臂、樞接在手臂前端的擺動臂、驅動擺動臂擺動的第一驅動單元、固定在擺動臂前端旋轉盤上的旋轉手和驅動旋轉盤旋轉的第二驅動單元;所述擺動臂擺動時的中心線垂直于旋轉盤的旋轉中心線;旋轉手包括伸縮機構和空間擺動機構;伸縮機構固定在擺動臂的旋轉盤上;空間擺動機構固定在伸縮機構的前端;空間擺動機構包括外圍固定座、內部旋轉座和平面旋轉機構;夕卜圍固定座為內部開設有圓柱孔的圓柱體;外圍固定座內部下側壁中心固定有豎直向上設置的第一電機；內部旋轉座為上端面開設有安裝孔的圓柱體；內部旋轉座旋轉滑行設置在外圍固定座內部的安裝孔中；內部旋轉座的上端面成型有環形導軌；內部旋轉座通過環形導軌旋轉滑動設置在外圍固定座內部的上側壁上；內部旋轉座下端面中心固定在第一電機的輸出軸上;平面旋轉機構包括球體、中心連接座、第一連桿、第一搖臂和第二電機;球體活動鑲嵌在外圍固定座上側壁中心；中心連接座上部樞接在球體底部、下部鉸接在第一連桿一端;第二電機水平固定在內部旋轉座的內側壁上;第一搖臂一端固定在第二電機的輸出軸上、另一端鉸接在第一連桿的一端;第一連桿的一端鉸接在中心連接座的下部、另一端鉸接在第一搖臂的一端;旋轉手執行末端安裝在球體上。
[0006]作為上述技術方案的優選，伸縮機構包括伸縮支撐座、底座、螺紋桿、螺桿和第三電機;底座包括底板和若干第一支撐桿;第一支撐桿一端固定在外圍固定座的底面、另一端固定在底板上;底板開設有若干圓孔和中心螺紋孔;伸縮支撐座包括支撐板和若干第二支撐桿;第二支撐桿一端插設在底板的圓孔中、另一端固定在支撐板上;支撐板中心固定有軸承;螺紋桿上端螺接在底板的中心螺紋孔內、下端插設在軸承內；螺紋桿下部固定有蝸輪；螺桿樞接在一對固定在支撐板上的第三支撐板上;螺桿與蝸輪嚙合;螺桿固定在第三電機的輸出軸。作為上述技術方案的優選，所述第一驅動單元包括安裝在手臂上的第四電機、聯接第四電機與擺動臂的第一傳動單元;所述第一傳動單元包括樞接在手臂上且同軸設置的第二齒輪和第三齒輪、樞接在手臂上且同軸設置的第四齒輪和第一同步帶輪、樞接在手臂上的第三軸、固定安裝在第三軸上的第二同步帶輪;所述第四電機的輸出軸上安裝有第一齒輪，第一齒輪與第二齒輪嚙合，第三齒輪與第四齒輪嚙合，第一同步帶輪通過同步帶與第二同步帶輪聯接，第三軸與擺動臂固定連接。
[0007]作為上述技術方案的優選，所述手臂的前端開設一凹形豁口，所述擺動臂樞接在凹形豁口內。
[0008]作為上述技術方案的優選，環形導軌截面呈“T”字型。
[0009]本實用新型的有益效果在于:通過球體繞球心旋轉和旋轉座的連桿組合動作可以使旋轉手執行末端的任意擺動，使機器人的手腕體運轉更加靈活，適應各種復雜的工藝要求。
【附圖說明】

[00?0]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0011 ]圖2為本實用新型的旋轉手的左視圖；
[0012]圖3為本實用新型的旋轉手的右視圖；
[0013]圖4為本實用新型的圖2中A-A的剖面結構示意圖；
[0014]圖5為本實用新型的圖2中B-B的剖面結構示意圖；
[0015]圖6為本實用新型的圖2中C-C的剖面結構示意圖；
[0016]圖7為本實用新型的圖2中D-D的剖面結構示意圖；
[0017]圖8為本實用新型的圖3中E-E的剖面結構示意圖；
[0018]圖中，1、空間擺動機構；11、外圍固定座；12、第一電機；13、內部旋轉座；131、環形導軌；14、平面旋轉機構；141、球體;142、中心連接座；143、第一連桿;144、第一搖臂；145、第二電機;20、伸縮機構;21、底座;211、第一支撐桿;212、底板;22、伸縮支撐座;221、第二支撐桿;222、支撐板；23、螺紋桿；24、蝸輪;25、螺桿；251、第三支撐板;26、第三電機；30、手臂；31、第一齒輪;32、第二齒輪;34、第四齒輪;35、第一同步帶輪;36、第三軸；37、第二同步帶輪;38、同步帶;40、擺動臂;41、旋轉盤。
【具體實施方式】
[0019]如圖1?圖5、圖8所示，一種機器人的手腕機構，包括手臂30、樞接在手臂30前端的擺動臂40、驅動擺動臂40擺動的第一驅動單元、固定在擺動臂40前端旋轉盤41上的旋轉手和驅動旋轉盤41旋轉的第二驅動單元;所述擺動臂40擺動時的中心線垂直于旋轉盤41的旋轉中心線;旋轉手包括伸縮機構20和空間擺動機構10;伸縮機構20固定在擺動臂40的旋轉盤41上；空間擺動機構1固定在伸縮機構20的前端;空間擺動機構1包括外圍固定座11、內部旋轉座13和平面旋轉機構14;外圍固定座11為內部開設有圓柱孔的圓柱體;外圍固定座11內部下側壁中心固定有豎直向上設置的第一電機12;內部旋轉座13為上端面開設有安裝孔的圓柱體；內部旋轉座13旋轉滑行設置在外圍固定座11內部的安裝孔中；內部旋轉座13的上端面成型有環形導軌131;內部旋轉座13通過環形導軌131旋轉滑動設置在外圍固定座11內部的上側壁上；內部旋轉座13下端面中心固定在第一電機12的輸出軸上;平面旋轉機構14包括球體141、中心連接座142、第一連桿143、第一搖臂144和第二電機145;球體141活動鑲嵌在外圍固定座11上側壁中心；中心連接座142上部樞接在球體141底部、下部鉸接在第一連桿143—端;第二電機145水平固定在內部旋轉座13的內側壁上;第一搖臂144 一端固定在第二電機145的輸出軸上、另一端鉸接在第一連桿143的一端;第一連桿143的一端鉸接在中心連接座142的下部、另一端鉸接在第一搖臂144的一端;旋轉手執行末端安裝在球體上。
[0020]如圖2?圖4、圖8所示，伸縮機構20包括伸縮支撐座22、底座21、螺紋桿23、螺桿25和第三電機26;底座21包括底板212和若干第一支撐桿211;第一支撐桿211—端固定在外圍固定座11的底面、另一端固定在底板212上;底板212開設有若干圓孔和中心螺紋孔;伸縮支撐座22包括支撐板222和若干第二支撐桿221;第二支撐桿221 —端插設在底板212的圓孔中、另一端固定在支撐板222上;支撐板222中心固定有軸承;螺紋桿23上端螺接在底板212的中心螺紋孔內、下端插設在軸承內；螺紋桿23下部固定有蝸輪24 ；螺桿25樞接在一對固定在支撐板222上的第三支撐板251上；螺桿25與蝸輪24嚙合;螺桿25固定在第三電機26的輸出軸。
[0021]如圖1所示，所述第一驅動單元包括安裝在手臂30上的第四電機、聯接第四電機與擺動臂40的第一傳動單元;所述第一傳動單元包括樞接在手臂30上且同軸設置的第二齒輪32和第三齒輪、樞接在手臂30上且同軸設置的第四齒輪34和第一同步帶輪35、樞接在手臂30上的第三軸36、固定安裝在第三軸36上的第二同步帶輪37;所述第四電機的輸出軸上安裝有第一齒輪31，第一齒輪31與第二齒輪32嚙合，第三齒輪與第四齒輪34嚙合，第一同步帶輪35通過同步帶38與第二同步帶輪37聯接，第三軸36與擺動臂40固定連接。
[0022]如圖1所示，所述手臂30的前端開設一凹形豁口，所述擺動臂40樞接在凹形豁口內。
[0023]如圖4、圖8所示，環形導軌131截面呈“T”字型。
[0024]具體操作如下:伸縮機構20:第三電機26帶動蝸桿24旋轉，蝸桿24通過蝸輪24驅動螺紋桿23旋轉；由于第二支撐桿221的存在，螺紋桿23只能帶動空間擺動機構10上下運動。
[0025]空間擺動機構10:通過第一電機12帶動內部旋轉座13旋轉;第二電機145帶動第一搖臂144旋轉，第一搖臂144通過第一連桿143帶動球體141繞球體141球心做平面旋轉運動；內部旋轉座13的旋轉動作和球體141繞其球心的平面旋轉組合，可以完成空間中任意平面上的運動。
[0026]在第一驅動單元、第二驅動單元、空間擺動機構10、伸縮機構20的相互配合下，旋轉手執行末端可像自然人的手腕那樣在空間任意擺動。
[0027]以上內容僅為本實用新型的較佳實施方式，對于本領域的普通技術人員，依據本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
【主權項】
1.一種機器人的手腕機構，包括手臂(30)、樞接在手臂(30)前端的擺動臂(40)、驅動擺動臂(40)擺動的第一驅動單元、固定在擺動臂(40)前端旋轉盤(41)上的旋轉手和驅動旋轉盤(41)旋轉的第二驅動單元;所述擺動臂(40)擺動時的中心線垂直于旋轉盤(41)的旋轉中心線;旋轉手包括伸縮機構(20)和空間擺動機構(10);伸縮機構(20)固定在擺動臂(40)的旋轉盤(41)上;空間擺動機構(10)固定在伸縮機構(20)的前端;其特征在于:空間擺動機構(10)包括外圍固定座(11)、內部旋轉座(13)和平面旋轉機構(14);外圍固定座(11)為內部開設有圓柱孔的圓柱體;外圍固定座(11)內部下側壁中心固定有豎直向上設置的第一電機(12);內部旋轉座(I3)為上端面開設有安裝孔的圓柱體；內部旋轉座(13)旋轉滑行設置在外圍固定座(11)內部的安裝孔中；內部旋轉座(13)的上端面成型有環形導軌(131);內部旋轉座(13)通過環形導軌(131)旋轉滑動設置在外圍固定座(11)內部的上側壁上；內部旋轉座(13)下端面中心固定在第一電機(12)的輸出軸上;平面旋轉機構(14)包括球體(141)、中心連接座(142)、第一連桿(143)、第一搖臂(144)和第二電機(145);球體(141)活動鑲嵌在外圍固定座(II)上側壁中心；中心連接座(142)上部樞接在球體(141)底部、下部鉸接在第一連桿(143) —端;第二電機(145)水平固定在內部旋轉座(13)的內側壁上;第一搖臂(144)一端固定在第二電機(145)的輸出軸上、另一端鉸接在第一連桿(143)的一端；第一連桿(143)的一端鉸接在中心連接座(142)的下部、另一端鉸接在第一搖臂(144)的一端;旋轉手執行末端安裝在球體上。2.根據權利要求1所述的一種機器人的手腕機構，其特征在于:伸縮機構(20)包括伸縮支撐座(22)、底座(21)、螺紋桿(23)、螺桿(25)和第三電機(26);底座(21)包括底板(212)和若干第一支撐桿(211);第一支撐桿(211) —端固定在外圍固定座(11)的底面、另一端固定在底板(212)上；底板(212)開設有若干圓孔和中心螺紋孔；伸縮支撐座(22)包括支撐板(222)和若干第二支撐桿(221);第二支撐桿(221) —端插設在底板(212)的圓孔中、另一端固定在支撐板(222)上;支撐板(222)中心固定有軸承;螺紋桿(23)上端螺接在底板(212)的中心螺紋孔內、下端插設在軸承內；螺紋桿(23)下部固定有蝸輪(24);螺桿(25)樞接在一對固定在支撐板(222)上的第三支撐板(251)上;螺桿(25)與蝸輪(24)嚙合;螺桿(25)固定在第三電機(26)的輸出軸。3.根據權利要求1所述的一種機器人的手腕機構，其特征在于:所述第一驅動單元包括安裝在手臂(30)上的第四電機、聯接第四電機與擺動臂(40)的第一傳動單元;所述第一傳動單元包括樞接在手臂(30)上且同軸設置的第二齒輪(32)和第三齒輪、樞接在手臂(30)上且同軸設置的第四齒輪(34)和第一同步帶輪(35)、樞接在手臂(30)上的第三軸(36)、固定安裝在第三軸(36)上的第二同步帶輪(37);所述第四電機的輸出軸上安裝有第一齒輪(31)，第一齒輪(31)與第二齒輪(32)嚙合，第三齒輪與第四齒輪(34)嚙合，第一同步帶輪(35)通過同步帶(38)與第二同步帶輪(37)聯接，第三軸(36)與擺動臂(40)固定連接。4.根據權利要求1所述的一種機器人的手腕機構，其特征在于:所述手臂(10)的前端開設一凹形豁口，所述擺動臂(20)樞接在凹形豁口內。5.根據權利要求1所述的一種機器人的手腕機構，其特征在于:環形導軌(131)截面呈“T”字型。
【文檔編號】B25J17/02GK205704264SQ201620562418
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】付淑珍
【申請人】佛山市聯智新創科技有限公司