本發明涉及一種六自由度關節機器人，尤其是一種六自由度液壓關節機器人。

背景技術：

近年來，隨著計算機、電子工程、控制工程、傳感器及人工智能等現代科學技術的飛速發展，電動型機器人技術取得了長足的進步。同時，隨著機器人應用領域的快速擴張，救援、探測、建筑、采礦等領域對機器人的負載能力提出了越來越高的要求，電機驅動功率密度低、輸出力矩小等弊病日益凸顯。相比之下，液壓驅動具有傳動平穩、質量輕、體積小、調速范圍大和承載能力強等優點，使液壓機器人在工業、軍事、建筑、農業等行業得到了極為廣泛的應用。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種大負載的六自由度液壓關節機器人，該六自由度液壓關節機器人由底座、腰部關節、胳膊關節、大臂關節、小臂關節、手腕關節、手部關節組成。各關節由回轉液壓馬達、回轉支撐和關節執行件組成。各關節的運動采用回轉液壓馬達直接驅動。在控制器的控制下，液壓系統供給各關節回轉液壓馬達一定壓力與流量的液壓油，驅動各關節回轉液壓馬達回轉，帶動各關節按照一定順序連續動作，實現相應的功能。

有益效果

本發明結構新穎合理，各關節采用液壓驅動，對負載的適應性較強，運動平穩，可實現無級別變速；各關節采用回轉液壓馬達直接驅動，傳動零部件數目較少，傳動精度高；各關節結構簡單，加工和裝配難度低。

附圖說明

圖1是六自由度液壓關節機器人結構圖。

圖2是六自由度液壓關節機器人腰部回轉支撐裝配圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。下面結合附圖對本發明作進一步詳述：

參考圖1、圖2，本發明所提供的六自由度液壓關節機器人，包括：底座（1）、腰部關節（2）、胳膊關節（3）、大臂關節（4）、小臂關節（5）、手腕關節（6）、手部關節（7）組成。底座（1）為方形結構，底邊上焊接有四塊安裝孔板，通過安裝孔板安裝在安裝平臺上。

腰部關節（2）由腰部回轉液壓馬達（2-1）、腰部回轉支撐（2-2）和腰部（2-3）組成；胳膊關節（3）由胳膊回轉液壓馬達（3-1）、胳膊回轉支撐（3-2）和胳膊（3-3）組成；大臂關節（4）由大臂回轉液壓馬達（4-1）、大臂回轉支撐（4-2）和大臂（4-3）組成；小臂關節（5）由小臂回轉液壓馬達（5-1）、小臂回轉支撐（5-2）和小臂（5-3）組成；手腕關節（6）由手腕回轉液壓馬達（6-1）、手腕回轉支撐（6-2）和手腕（6-3）組成；手部關節（7）由手部回轉液壓馬達（7-1）、手部回轉支撐（7-2）和手部（7-3）組成。

腰部回轉支撐（2-2）、胳膊回轉支撐（3-2）、大臂回轉支撐（4-2）、小臂回轉支撐（5-2）、手腕回轉支撐（6-2）和手部回轉支撐（7-2）結構相似。以胳膊回轉支撐（3-2）為例，胳膊回轉支撐（3-2）由關節輸出軸（8）、圓螺母（9）、止動套筒（10）、深溝球軸承（11）、軸承蓋（12）、軸承蓋壓緊螺釘（13）、關節輸出連接螺釘（14）組成；關節輸出軸（8）為空心軸，內圓柱面通過鍵（15）連接在回轉液壓馬達（3-1）的輸出軸上，外圓柱面套在深溝球軸承（11）內圈上；深溝球軸承（11）外圈裝在腰部（2-3）內部，深溝球軸承（11）左端通過軸承蓋（12）壓緊、右端通過圓螺母（9）鎖緊止動套筒（10）壓緊；軸承蓋（12）通過軸承蓋壓緊螺釘（13）連接在腰部（2-3）端面；胳膊（3-3）通過關節輸出連接螺釘（14）連接在關節輸出軸（8）上。

底座（1）、腰部（2-3）、胳膊（3-3）、大臂（4-3）、小臂（5-3）、手腕（6-3）采用框架結構，并在其上開孔以減少機器人自身重量。該種結構在滿足最小重量與體積的條件下，保證了機器人主要承重手臂的強度與剛度。同時，該種結構工藝性能良好，制造工藝簡單，極大程度上提高了機器人的生產效率。

工作過程：

關節運動：每個關節工作方式相同，以胳膊關節（3）為例，胳膊回轉液壓馬達（3-1）工作時，直接驅動關節輸出軸（8）回轉，關節輸出軸（8）再驅動胳膊（3-3）回轉，從而輸出扭矩和轉速。

機器人運動：各關節的運動采用回轉液壓馬達直接驅動。在控制器的控制下，液壓系統供給各關節回轉液壓馬達一定壓力與流量的液壓油，驅動各關節回轉液壓馬達回轉，帶動各關節按照一定順序連續動作，實現相應的功能。

技術特征：

技術總結
本發明涉及一種大負載的六自由度液壓關節機器人，包括底座、腰部關節、胳膊關節、大臂關節、小臂關節、手腕關節、手部關節組成，各關節的運動采用回轉液壓馬達直接驅動。在控制器的控制下，液壓系統供給各關節回轉液壓馬達一定壓力與流量的液壓油，驅動各關節回轉液壓馬達回轉，帶動各關節按照一定順序連續動作，實現相應的功能。本發明結構新穎合理，各關節采用液壓驅動，對負載的適應性較強，運動平穩，可實現無級別變速；各關節采用回轉液壓馬達直接驅動，傳動零部件數目較少，傳動精度高；各關節結構簡單，加工和裝配難度低。

技術研發人員：陳光柱;鄧熠;付林;趙遠方;彭學舉;陳正陽
受保護的技術使用者：成都理工大學
技術研發日：2017.05.17
技術公布日：2017.08.04