CN101659058A - 两个自由度的机械臂关节模块 - Google Patents

两个自由度的机械臂关节模块 Download PDF

Info

Publication number
CN101659058A
CN101659058A CN200910072948A CN200910072948A CN101659058A CN 101659058 A CN101659058 A CN 101659058A CN 200910072948 A CN200910072948 A CN 200910072948A CN 200910072948 A CN200910072948 A CN 200910072948A CN 101659058 A CN101659058 A CN 101659058A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
output
rotating disk
mechanical arm
fixed mount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200910072948A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101659058B (zh
Inventor
刘志锋
李官茂
陈晓光
陈宁
王涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2009100729487A priority Critical patent/CN101659058B/zh
Publication of CN101659058A publication Critical patent/CN101659058A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101659058B publication Critical patent/CN101659058B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

两个自由度的机械臂关节模块，它涉及一种机械臂关节模块。本发明的目的是为解决目前现有机械臂关节为单轴组合构成，几个自由度间不同心，控制难度大和连接复杂的问题。第一输出转盘与第一输出转轴传动连接，第一输出转轴固定在第一固定架上，第一随动转盘装在第二侧壁上，第一齿轮与第一输出转轴固接，第一齿轮与第一减速机构的输入端啮合，第一减速机构的输出端与第二齿轮啮合，第一减速机构固装在第一固定架上，第二齿轮装在第一电机的输出轴上；第二输出转盘的传动结构与第一输出转盘相同，第二输出转盘与第一输出转盘垂直设置。本发明用于控制机械臂完成特定的动作。

Description

两个自由度的机械臂关节模块
技术领域
本发明涉及一种机械臂关节模块。
背景技术
多功能机械臂的设计，其关键侧重点在于机械臂关节的设计。目前欧美包括日本的机器人关节多用单轴组合构成。在机械臂关节的制作中，自由度的同心是一个比较难保证的环节，若要严格保证其同心，需要比较复杂的精密机械结构的支持，一旦两个自由度不同心，将会给系统的稳定性和结构的强度提出更高的要求，同时也会提高了控制的难度。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有机械臂关节为单轴组合构成，几个自由度间不同心，控制难度大和连接复杂的问题，提供了一种两个自由度的机械臂关节模块。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述机械臂关节模块由立方箱体、第一输出转盘、第二输出转盘、第一随动转盘、第二随动转盘、第一输出转轴、第一齿轮、第一减速机构、第二齿轮、第一电机、第二输出转轴、第三齿轮、第二减速机构、第四齿轮、第二电机、第一固定架和第二固定架构成，所述立方箱体的左侧壁、右侧壁、上端面、下端面分别定义为第一侧壁、第二侧壁、第一端面和第二端面，所述立方箱体内设有第一固定架和第二固定架，所述第一固定架与第一侧壁平行，所述第二固定架与第一端面平行，所述第一输出转盘的小直径端通过轴承固定在第一侧壁上并与第一输出转轴传动连接，所述第一输出转轴固定在第一固定架上，所述第一输出转盘的大直径端位于第一侧壁设有的凹槽内，所述第一随动转盘的小直径端通过轴承装在第二侧壁上，所述第一输出转盘的大直径外端面上设有两个与机械臂相对应的第一通孔，所述第一随动转盘的大直径外端面上设有两个与机械臂相对应的第二通孔，所述第一齿轮与第一输出转轴固接，所述第一齿轮与第一减速机构的输入端啮合，所述第一减速机构的输出端与第二齿轮啮合，所述第一减速机构固装在第一固定架上，所述第二齿轮装在第一电机的输出轴上；所述第二输出转盘的小直径端通过轴承固定在第一端面上并与第二输出转轴传动连接，所述第二输出转轴固定在第二固定架上，所述第二输出转盘的大直径端位于第一端面设有的凹槽内，所述第二随动转盘的小直径端通过轴承装在与第二端面上，所述第二随动转盘的大直径端位于第二端面设有的凹槽内，所述第二输出转盘的大直径外端面上设有两个与机械臂相对应的第三通孔，所述第二随动转盘的大直径外端面上设有两个与机械臂相对应的第四通孔，所述第三齿轮与第二输出转轴固接，所述第三齿轮与第二减速机构的输入端啮合，所述第二减速机构的输出端与第四齿轮啮合，所述第二减速机构固装在第二固定架上，所述第四齿轮装在第二电机的输出轴上。
本发明具有以下有益效果：本发明结构简单、容易加工、便于控制、造价低。本发明采用两个输出转轴同心设置，可以单独控制电机的转动来控制两个输出转轴的转向和转角，可以保证两个自由度之间的同心，减小了控制难度。此外，由于设有与机械臂连接的通孔，方便拆卸与安装。
附图说明
图1是本发明的整体结构剖视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的机械臂关节模块由立方箱体1、第一输出转盘2、第二输出转盘3、第一随动转盘4、第二随动转盘5、第一输出转轴6、第一齿轮7、第一减速机构24、第二齿轮10、第一电机11、第二输出转轴12、第三齿轮13、第二减速机构25、第四齿轮16、第二电机17、第一固定架18和第二固定架19构成，所述立方箱体1的左侧壁、右侧壁、上端面、下端面分别定义为第一侧壁1-1、第二侧壁1-2、第一端面1-3和第二端面1-4，所述立方箱体1内设有第一固定架18和第二固定架19，所述第一固定架18与第一侧壁1-1平行，所述第二固定架19与第一端面1-3平行，所述第一输出转盘2的小直径端通过轴承固定在第一侧壁1-1上并与第一输出转轴6传动连接，所述第一输出转轴6固定在第一固定架18上，所述第一输出转盘2的大直径端位于第一侧壁1-1设有的凹槽内，所述第一随动转盘4的小直径端通过轴承装在第二侧壁1-2上，所述第一输出转盘2的大直径外端面上设有两个与机械臂相对应的第一通孔20，所述第一随动转盘4的大直径外端面上设有两个与机械臂相对应的第二通孔21，所述第一齿轮7与第一输出转轴6固接，所述第一齿轮7与第一减速机构24的输入端啮合，所述第一减速机构24的输出端与第二齿轮10啮合，所述第一减速机构24固装在第一固定架18上，所述第二齿轮10装在第一电机11的输出轴上；所述第二输出转盘3的小直径端通过轴承固定在第一端面上1-3并与第二输出转轴12传动连接，所述第二输出转轴12固定在第二固定架19上，所述第二输出转盘3的大直径端位于第一端面1-3设有的凹槽内，所述第二随动转盘5的小直径端通过轴承装在与第二端面1-4上，所述第二随动转盘5的大直径端位于第二端面1-4设有的凹槽内，所述第二输出转盘3的大直径外端面上设有两个与机械臂相对应的第三通孔22，所述第二随动转盘5的大直径外端面上设有两个与机械臂相对应的第四通孔23，所述第三齿轮13与第二输出转轴12固接，所述第三齿轮13与第二减速机构25的输入端啮合，所述第二减速机构25的输出端与第四齿轮16啮合，所述第二减速机构25固装在第二固定架19上，所述第四齿轮16装在第二电机17的输出轴上。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的所述第一减速机构24由第一差速齿轮组8和多个第一差速齿轮转轴9构成，所述第一差速齿轮组8中的齿轮套装在对应的第一差速齿轮转轴9上，所述第一差速齿轮组8的齿轮个数和传动比根据机械臂的单轴扭矩和转速参数选取，此种连接结构与机械臂的参数相对应，整体拆装方便，便于维护。其他组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的所述第二减速机构25由第二差速齿轮组14和多个第二差速齿轮转轴15构成，所述第二差速齿轮组14中的齿轮套装在对应的第二差速齿轮转轴15上，所述第二差速齿轮组14的齿轮个数和传动比根据机械臂的单轴扭矩和转速参数选取，此种连接结构与机械臂的参数相对应，整体拆装方便，便于维护。其他组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理：将机械臂分别通过第一通孔20、第二通孔21、第三通孔22和第四通孔23与立方箱体1固定，分别驱动第一电机11与第二电机17，第一电机11的输出轴带动第二齿轮10，所述第二齿轮10与第一减速机构24传动连接，第一减速机构24带动第一齿轮7与第一输出转轴6转动，从而控制第一输出转盘2和第一随动转盘4转向和转角，即控制机械臂；第二电机17的输出轴带动第四齿轮16，所述第四齿轮16与第二减速机构25传动连接，第二减速机构25带动第三齿轮13与第二输出转轴12转动，从而控制第二输出转盘3和第二随动转盘5转向和转角，即控制机械臂。

Claims (3)

1.一种两个自由度的机械臂关节模块，其特征在于所述机械臂关节模块由立方箱体(1)、第一输出转盘(2)、第二输出转盘(3)、第一随动转盘(4)、第二随动转盘(5)、第一输出转轴(6)、第一齿轮(7)、第一减速机构(24)、第二齿轮(10)、第一电机(11)、第二输出转轴(12)、第三齿轮(13)、第二减速机构(25)、第四齿轮(16)、第二电机(17)、第一固定架(18)和第二固定架(19)构成，所述立方箱体(1)的左侧壁、右侧壁、上端面、下端面分别定义为第一侧壁(1-1)、第二侧壁(1-2)、第一端面(1-3)和第二端面(1-4)，所述立方箱体(1)内设有第一固定架(18)和第二固定架(19)，所述第一固定架(18)与第一侧壁(1-1)平行，所述第二固定架(19)与第一端面(1-3)平行，所述第一输出转盘(2)的小直径端通过轴承固定在第一侧壁(1-1)上并与第一输出转轴(6)传动连接，所述第一输出转轴(6)固定在第一固定架(18)上，所述第一输出转盘(2)的大直径端位于第一侧壁(1-1)设有的凹槽内，所述第一随动转盘(4)的小直径端通过轴承装在第二侧壁(1-2)上，所述第一输出转盘(2)的大直径外端面上设有两个与机械臂相对应的第一通孔(20)，所述第一随动转盘(4)的大直径外端面上设有两个与机械臂相对应的第二通孔(21)，所述第一齿轮(7)与第一输出转轴(6)固接，所述第一齿轮(7)与第一减速机构(24)的输入端啮合，所述第一减速机构(24)的输出端与第二齿轮(10)啮合，所述第一减速机构(24)固装在第一固定架(18)上，所述第二齿轮(10)装在第一电机(11)的输出轴上；所述第二输出转盘(3)的小直径端通过轴承固定在第一端面上(1-3)并与第二输出转轴(12)传动连接，所述第二输出转轴(12)固定在第二固定架(19)上，所述第二输出转盘(3)的大直径端位于第一端面(1-3)设有的凹槽内，所述第二随动转盘(5)的小直径端通过轴承装在与第二端面(1-4)上，所述第二随动转盘(5)的大直径端位于第二端面(1-4)设有的凹槽内，所述第二输出转盘(3)的大直径外端面上设有两个与机械臂相对应的第三通孔(22)，所述第二随动转盘(5)的大直径外端面上设有两个与机械臂相对应的第四通孔(23)，所述第三齿轮(13)与第二输出转轴(12)固接，所述第三齿轮(13)与第二减速机构(25)的输入端啮合，所述第二减速机构(25)的输出端与第四齿轮(16)啮合，所述第二减速机构(25)固装在第二固定架(19)上，所述第四齿轮(16)装在第二电机(17)的输出轴上，所述第一输出转轴(6)的中心线与第二输出转轴(12)的中心线垂直设置。
2.根据权利要求1所述的两个自由度的机械臂关节模块，其特征在于所述第一减速机构(24)由第一差速齿轮组(8)和多个第一差速齿轮转轴(9)构成，所述第一差速齿轮组(8)中的齿轮套装在对应的第一差速齿轮转轴(9)上。
3.根据权利要求1或2所述的两个自由度的机械臂关节模块，其特征在于所述第二减速机构(25)由第二差速齿轮组(14)和多个第二差速齿轮转轴(15)构成，所述第二差速齿轮组(14)中的齿轮套装在对应的第二差速齿轮转轴(15)上。
CN2009100729487A 2009-09-22 2009-09-22 两个自由度的机械臂关节模块 Expired - Fee Related CN101659058B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100729487A CN101659058B (zh) 2009-09-22 2009-09-22 两个自由度的机械臂关节模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100729487A CN101659058B (zh) 2009-09-22 2009-09-22 两个自由度的机械臂关节模块

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101659058A true CN101659058A (zh) 2010-03-03
CN101659058B CN101659058B (zh) 2011-01-12

Family

ID=41787412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009100729487A Expired - Fee Related CN101659058B (zh) 2009-09-22 2009-09-22 两个自由度的机械臂关节模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101659058B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102862166A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 杭州电子科技大学 双自由度机器人腕关节舵机
CN102862164A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 杭州电子科技大学 双自由度机器人髋关节舵机
CN102862167A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 杭州电子科技大学 双自由度机器人踝关节舵机
CN102862165A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 杭州电子科技大学 双自由度机器人肩关节舵机
CN105690419A (zh) * 2016-03-31 2016-06-22 北京钢铁侠科技有限公司 髋关节与踝关节通用机构及仿人机器人
WO2017215325A1 (zh) * 2016-06-15 2017-12-21 上海未来伙伴机器人有限公司 类人机器人智能电机装置
CN108189018A (zh) * 2017-12-28 2018-06-22 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种基于差速齿轮的柔性臂段与柔性机械臂
CN110005769A (zh) * 2019-04-29 2019-07-12 北京工业大学 一种基于线驱动的多电机排列传动机构

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3922930A (en) * 1974-12-23 1975-12-02 Nasa Remotely operable articulated manipulator
JPS63109994A (ja) * 1986-10-27 1988-05-14 株式会社日立製作所 工業用ロボツトの手首機構
CN2892402Y (zh) * 2006-01-27 2007-04-25 扬州大学 新型多轴转动关节
CN101486192B (zh) * 2008-01-16 2010-06-30 中国科学院自动化研究所 单电机驱动的两自由度关节结构

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102862166A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 杭州电子科技大学 双自由度机器人腕关节舵机
CN102862164A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 杭州电子科技大学 双自由度机器人髋关节舵机
CN102862167A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 杭州电子科技大学 双自由度机器人踝关节舵机
CN102862165A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 杭州电子科技大学 双自由度机器人肩关节舵机
CN102862165B (zh) * 2012-09-25 2015-01-28 杭州电子科技大学 双自由度机器人肩关节舵机
CN105690419A (zh) * 2016-03-31 2016-06-22 北京钢铁侠科技有限公司 髋关节与踝关节通用机构及仿人机器人
CN105690419B (zh) * 2016-03-31 2019-04-23 北京钢铁侠科技有限公司 髋关节与踝关节通用机构及仿人机器人
WO2017215325A1 (zh) * 2016-06-15 2017-12-21 上海未来伙伴机器人有限公司 类人机器人智能电机装置
CN108189018A (zh) * 2017-12-28 2018-06-22 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种基于差速齿轮的柔性臂段与柔性机械臂
CN110005769A (zh) * 2019-04-29 2019-07-12 北京工业大学 一种基于线驱动的多电机排列传动机构

Also Published As

Publication number Publication date
CN101659058B (zh) 2011-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101659058B (zh) 两个自由度的机械臂关节模块
CN102107434A (zh) 机器人臂部件
CN102114630A (zh) 机器人臂部件
CN103216582B (zh) 锥齿轮万向减速器
CN202251691U (zh) 一种增速形变速箱
CN202087935U (zh) 一种高精度高负载旋转机构
CN202597595U (zh) 行星式差速高效传动装置
CN203009728U (zh) 带机械离合的减速器
CN201167023Y (zh) 一种变压器分接开关的位置指示机构
CN201575110U (zh) 偏心轴减速机
CN202628954U (zh) 大型弯板机用行星减速机
CN201386759Y (zh) 一种变速箱
CN201512746U (zh) 一种路面铣刨机分动箱
CN202660188U (zh) 回转支承蜗轮蜗杆减速传动装置
CN202726933U (zh) 一种机械手手腕传动结构
CN201763893U (zh) 变速箱
CN201086355Y (zh) 行星式搅拌机的一种高效传动装置
CN202768740U (zh) 同轴差速变速箱
CN208966992U (zh) 一种双螺杆挤出机减速箱
CN202291846U (zh) 采用齿轮传动实现激光加工头光学元件转动和摆动的装置
CN206257220U (zh) 四档传动机构
CN201190766Y (zh) 定轴式齿轮传动箱
CN203820071U (zh) 码垛机回转装置
CN201902505U (zh) 双曲线齿轮减速机
CN201526258U (zh) 一种卷帘门减速机构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110112

Termination date: 20110922