CN103192370A - 多关节机器人 - Google Patents
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Abstract
一种多关节机器人，包括一固定座、一转动固定于所述固定座上的驱动结构、一连动结构、一用于支撑货物的支撑结构、及一支架，所述驱动结构包括一驱动臂及一平行于所述驱动臂的驱动平行臂，所述连动结构包括有一转动连接所述驱动臂的连动臂、一第一连动平行臂、及一第二连动平行臂，所述支架通过一转动轴转动连接于所述驱动臂及连动臂，并包括有一第一连接杆、一第二连接杆及一位于所述第一连接杆之间的中间杆，所述第一连接杆连接于所述第一连动平行臂，所述第二连接杆连接于所述第二连动臂，所述中间杆连接于所述驱动平行臂。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人，尤指一种应用于电子产品工业中的多关节机器人。
背景技术
一般地，多关节机器人被广泛运用于电子产品中，如汽车工业、塑料工业、药品工业及食品工业等领域，用于完成搬取、装配、喷涂、焊接等操作，以代替人工操作，从而提高生产效率。
常见的多关节机器人均为一六杆结构形成的平行四边形机构，包括有一基座、一大臂、一平行于所述大臂的大臂平行杆、一小臂、一平行于所述小臂的小臂平行杆、一中间杆、及一第一连接杆。所述大臂与所述大臂平行杆通过一第一转动件固定于基座上。所述中间杆连接于所述大臂平行杆，所述第一连接杆连接于所述小臂平行杆。所述大臂、小臂、中间杆与第一连接杆通过一第二转动件连接。所述小臂与所述小臂平行杆通过一第一轴固定于一水平末端上。操作时，安装于大臂上的电机驱动大臂与大臂平行杆绕所述第一转动件转动，从而带动所述小臂与小臂平行杆绕所述第二转动件转动，以使水平末端相对于所述基座上升或下降，以实现货物的搬运。然而，上述的六杆结构在承受过重货物时容易变形。由于其使用单平行四边形机构，根据受力方式，想要提高刚度只能通过改变其六杆结构的材料性能以及杆件的截面，而且提升起来十分困难，同时会加重大臂的负重。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可提高刚度的多关节机器人。
一种多关节机器人，包括一固定座、一转动固定于所述固定座上的驱动结构、一连动结构、一用于支撑货物的支撑结构、及一支架，所述驱动结构包括一驱动臂及一平行于所述驱动臂的驱动平行臂，所述连动结构包括有一转动连接所述驱动臂的连动臂、一第一连动平行臂、及一第二连动平行臂；所述支架通过一转动轴转动连接于所述驱动臂及连动臂，并包括有一第一连接杆、一第二连接杆及一位于所述第一连接杆之间的中间杆，所述第一连接杆连接于所述第一连动平行臂，所述第二连接杆连接于所述第二连动臂，所述中间杆连接于所述驱动平行臂。
在一实施方式中，所述连动臂、第一连动平行臂与第二连动平行臂两两互相平行。
在一实施方式中，所述中间杆与第一连接杆形成一第一三角区域，并与所述第二连接杆形成一相邻于所述第一三角区域的第二三角区域。
在一实施方式中，所述第一连接杆与中间杆之间的角度等于所述第二连接杆与中间杆之间的角度。
在一实施方式中，所述连动臂通过一第一轴固定于所述支撑结构上，所述第一连动平行臂通过一第二轴固定于所述支撑结构上，所述第二连动平行臂通过第三轴固定于所述支撑结构上。
在一实施方式中，所述连动臂、所述第一连接杆、所述第一连动平行臂、及所述第一轴与第二轴之间的连线形成一第一平行四边行区域，所述连动臂、所述第二连接杆、所述第二连动平行臂、及所述第一轴与第三轴之间的连线形成一相邻于所述第一平行四边行区域的第二平行四边行区域。
在一实施方式中，所述固定座包括有一基座、一第一固定板、及一第二固定板，所述驱动臂通过一第一转动件转动固定于所述第一固定板，所述驱动平行臂通过一第二转动件转动固定于所述第二固定板，所述中间杆，所述驱动臂、所述驱动平行臂、及第一转动件与第二转动件之间的连线形成一第一平行四边形区域。
在一实施方式中，所述第一固定板平行于所述第二固定板。
在一实施方式中，所述支撑结构包括一用于固定所述连动结构的安装座及一连接于所述安装座的水平支撑台，所述水平支撑台平行于所述基座。
相较于现有技术，上述多关节机器人通过三角支架连接在所述驱动结构及连动结构之间，且支架的第一连接杆连接于所述第一连动平行臂，第二连接杆连接于所述第二连动臂，所述中间杆连接于所述驱动平行臂。这样，支架就可增强连动结构的刚度，而在驱动结构驱使连动结构运动时，所述连动结构在支撑结构支撑货物时不易损坏。
附图说明
图1是本发明多关节机器人的一较佳实施方式的一立体图。
图2是本发明多关节机器人的一较佳实施方式的另一立体图。
主要元件符号说明
| 固定座 | 10 |
| 基座 | 11 |
| 第一固定板 | 13 |
| 第二固定板 | 15 |
| 驱动结构 | 20 |
| 驱动臂 | 21 |
| 第一转动件 | 22 |
| 第二转动件 | 23 |
| 驱动平行臂 | 25 |
| 连动结构 | 30 |
| 连动臂 | 31 |
| 第一连动平行臂 | 32 |
| 第二连动平行臂 | 33 |
| 支架 | 40 |
| 中间杆 | 41 |
| 第一连接杆 | 42 |
| 第二连接杆 | 43 |
| 支撑结构 | 50 |
| 安装座 | 51 |
| 水平支撑台 | 53 |
| 第一轴 | 55 |
| 第二轴 | 56 |
| 第三轴 | 57 |
| 转动轴 | 60 |
| 第一平行四边形区域 | 100 |
| 第二平行四边行区域 | 200 |
| 第三平行四边行区域 | 300 |
具体实施方式
请参阅图1，在一实施方式中，一多关节机器人包括一固定座10、一驱动结构20、一枢转固定于所述驱动结构20上的连动结构30、一用于连接所述驱动结构20与连动结构30的支架40、及一连接于所述连动结构30的支撑结构50。
所述固定座10包括有一基板11、两固定于所述基板11上的第一固定板13及第二固定板15。在一实施方式中，所述第一固定板13与所述第二固定板15互相平行并垂直于所述基板11。
所述驱动结构20包括一驱动臂21及一驱动平行臂25。所述驱动臂21通过一第一转动件22转动固定在所述第一固定板13上，所述驱动平行臂25通过一第二转动件23转动固定在所述第二固定板15上。在一实施方式中，所述驱动臂21的横截面的面积大于所述驱动平行臂25的横截面的面积。
所述连动结构30包括一连动臂31、一第一连动平行臂32、及一第二连动平行臂33。所述连动臂31、第一连动平行臂32与第二连动平行臂33两两互相平行。在一实施方式中，所述连动臂31的横截面的面积小于所述驱动臂21的横截面的面积大于所述第一连动平行臂32的横截面的面积；所述第一连动平行臂32的横截面的面积大致等于所述第二连动平行臂33的横截面的面积。
所述支架40包括有一中间杆41、一第一连接杆42、及一第二连接杆43。所述中间杆41的第一端、第一连接杆42的第一端、第二连接杆43的第一端、连动臂31及驱动臂21通过一共同的转动轴60而转动连接在一起。所述中间杆41的一与所述第一端相对的第二端转动连接于所述驱动平行臂25。所述第一连接杆42的一与所述第一端相对的第二端转动连接于所述第一连动平行臂32。所述第二连接杆43的一与所述第一端相对的第二端转动连接于所述第二连动平行臂33。在一实施方式中，所述支架40为一三角支架，这样，所述中间杆41与第一连接杆42形成一第一三角区域，并与所述第二连接杆43形成一相邻于所述第一三角区域的第二三角区域。在一实施方式中，所述中间杆41与第一连接杆42之间的角度大致等于所述第二连接杆43与中间杆41之间的角度。
所述支撑结构50包括一安装座51及一固定于所述安装座51上的水平支撑台53。所述连动臂31通过一第一轴55固定在所述安装座51上。所述第一连动平行臂32通过一第二轴56固定在所述安装座51上，及所述第二连动平行臂33通过一第三轴57固定在所述安装座51上。所述水平支撑台53大致平行于所述基板11。在一实施方式中，所述中间杆41、驱动臂21、驱动平行臂25、及第一转动件22与第二转动件23之间的连线形成一第一平行四边形区域100；所述第一连接杆42、连动臂31、第一连动平行臂32、及第一轴55与第二轴56之间的连线形成一第二平行四边行区域200；所述第二连接杆43、连动臂31、第二连动平行臂33、及第一轴55与第三轴57之间的连线形成一相邻于所述第二行四边行区域200的第三平行四边形区域300。
请参阅图2，使用时，安装于所述驱动臂21上的电机(图未示)驱动所述驱动臂21绕所述第一转动件22转动，从而带动所述连动结构30与支架40一起绕所述转动轴60转动。同时，所述支架40的转动而带动与之相连的驱动平行臂25绕所述第二转动件23转动。所述连动结构30的连动臂31、第一连动平行臂32及第二连动臂33在绕所述转动轴60转动的过程中驱使所述水平支撑台53相对所述基座11上升或下降，以搬运货物。
在本发明中，所述连动结构30形成的第二平行区域200结构与第三平行区域300结构共同增强了连动结构30的刚度，使所述连动结构30在承受货物时不易变形。在另一实施方式中，所述驱动结构20亦可采用连动结构30的设计方式，亦一双平行四边行结构连接于所述支架40，从而增加驱动结构20的刚度。
Claims (9)
1.一种多关节机器人，包括一固定座、一转动固定于所述固定座上的驱动结构、一连动结构、及一用于支撑货物的支撑结构，所述驱动结构包括一驱动臂及一平行于所述驱动臂的驱动平行臂，其特征在于：所述多关节机器人还包括有一支架，所述连动结构包括有一转动连接所述驱动臂的连动臂、一第一连动平行臂、及一第二连动平行臂；所述支架通过一转动轴转动连接于所述驱动臂及连动臂，并包括有一第一连接杆、一第二连接杆及一位于所述第一连接杆与第二连接杆之间的中间杆，所述第一连接杆连接于所述第一连动平行臂，所述第二连接杆连接于所述第二连动平行臂，所述中间杆连接于所述驱动平行臂。
2.如权利要求1所述的多关节机器人，其特征在于：所述连动臂、第一连动平行臂与第二连动平行臂两两互相平行。
3.如权利要求1所述的多关节机器人，其特征在于：所述中间杆与第一连接杆形成一第一三角区域，并与所述第二连接杆形成一相邻于所述第一三角区域的第二三角区域。
4.如权利要求3所述的多关节机器人，其特征在于：所述第一连接杆与中间杆之间的角度等于所述第二连接杆与中间杆之间的角度。
5.如权利要求1所述的多关节机器人，其特征在于：所述连动臂通过一第一轴固定于所述支撑结构上，所述第一连动平行臂通过一第二轴固定于所述支撑结构上，所述第二连动平行臂通过第三轴固定于所述支撑结构上。
6.如权利要求5所述的多关节机器人，其特征在于：所述连动臂、所述第一连接杆、所述第一连动平行臂、及所述第一轴与第二轴之间的连线形成一第一平行四边行区域，所述连动臂、所述第二连接杆、所述第二连动平行臂、及所述第一轴与第三轴之间的连线形成一相邻于所述第一平行四边行区域的第二平行四边行区域。
7.如权利要求1所述的多关节机器人，其特征在于：所述固定座包括有一基座、一第一固定板、及一第二固定板，所述驱动臂通过一第一转动件转动固定于所述第一固定板，所述驱动平行臂通过一第二转动件转动固定于所述第二固定板，所述中间杆，所述驱动臂、所述驱动平行臂、及第一转动件与第二转动件之间的连线形成一第一平行四边形区域。
8.如权利要求7所述的多关节机器人，其特征在于：所述第一固定板平行于所述第二固定板。
9.如权利要求7所述的多关节机器人，其特征在于：所述支撑结构包括一用于固定所述连动结构的安装座及一连接于所述安装座的水平支撑台，所述水平支撑台平行于所述基座。
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