CN104723353A - 机器人的枢转关节及具有其的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机器人的枢转关节及具有其的机器人。其中，机器人的枢转关节包括：支撑件（10），具有容线空腔（11）；枢轴（21），与支撑件（10）可枢转地连接，枢轴（21）上设置有轴向通孔（23），轴向通孔（23）对应容线空腔（11）；枢转件（30），与枢轴（21）驱动配合；驱动电机（40），驱动电机（40）具有电机本体（41）和电机输出轴（42），电机本体（41）设置在支撑件（10）上，电机输出轴（42）的轴线偏离枢轴（21）的轴线；驱动结构，电机输出轴（42）通过驱动结构与枢轴（21）驱动配合。本发明的技术方案的制造成本比较低。

Description

机器人的枢转关节及具有其的机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种机器人的枢转关节及具有其的机器人。

背景技术

目前，如图1和图2所示，机器人的第四关节1和第五关节2的连接需要通过曲轴3过度，设置曲轴3的目的是为了走线方便。具体地，第五关节2只是做枢转运动，第五关节2内的各线缆要穿过第四关节1的内部，防止位于机器人外部的线缆太多，不美观也不安全，而且容易被老鼠啃或是不小心的挂断等情况出现。具体连接关系是，驱动电机4连接减速器5，减速器5连接曲轴3，曲轴3连接第五关节2，通过启动电机，进而带动第五关节2枢转，驱动电机4的输出轴与减速器5的输入轴的同轴设置。如图3所示，曲轴3包括减速器连接部6和第五关节连接部7，驱动电机4和曲轴3均位于第四关节1的内部，第五关节2内的各线缆穿过第五关节连接部7以实现各线缆设置在第四关节1的内部。但是，由于曲轴3的加工工艺比较复杂，制造成本比较高，进而导致第四关节1和第五关节2的连接结构的制造成本比较高。

发明内容

本发明旨在提供一种制造成本低的机器人的枢转关节及具有其的机器人。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机器人的枢转关节，包括：支撑件，具有容线空腔；枢轴，与支撑件可枢转地连接，枢轴上设置有轴向通孔，轴向通孔对应容线空腔；枢转件，与枢轴驱动配合；驱动电机，驱动电机具有电机本体和电机输出轴，电机本体设置在支撑件上，电机输出轴的轴线偏离枢轴的轴线；驱动结构，电机输出轴通过驱动结构与枢轴驱动配合。

进一步地，本发明的机器人的枢转关节还包括：中空减速机，具有减速机本体以及设置在减速机本体上的减速机输出轴和减速机输入轴，减速机本体固定设置在支撑件上，减速机输出轴和减速机输入轴共同形成枢轴。

进一步地，减速机输入轴穿设在容线空腔内。

进一步地，驱动结构包括：同步带，环绕在枢轴和电机输出轴上。

进一步地，驱动结构还包括：驱动轮，固定在电机输出轴上，驱动轮具有容纳同步带的第一环形凹槽。

进一步地，驱动结构还包括：同步轮，固定在枢轴上，同步轮具有容纳同步带的第二环形凹槽。

进一步地，驱动电机位于容线空腔的外部，支撑件具有避让驱动结构的第一避让通孔，第一避让通孔与容线空腔相通。

进一步地，支撑件还包括：固定板，固定设置在支撑件上，电机本体的朝向电机输出轴的一端固定设置在固定板上，固定板上设置有避让电机输出轴的第二避让通孔。

进一步地，枢轴与枢转件固定连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种机器人，包括：枢转关节，枢转关节为上述的机器人的枢转关节。

应用本发明的技术方案，由于枢轴上设置有轴向通孔，并且轴向通孔对应容线空腔，因此，枢转件内的线缆能够穿过轴向通孔并伸入到容线空腔内，防止线缆暴露在支撑件外部。由于电机输出轴的轴线偏离枢轴的轴线，因此，电机输出轴不会影响到线缆的走向。此外，驱动电机驱动枢转件枢转，枢转件驱动枢转件枢转进而实现枢转件的枢转功能。由上述分析可知，本发明的机器人的枢转关节无需采用现有技术中的曲轴即可实现走线方便的效果，因此，本发明的机器人的枢转关节的制造成本比较低。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据现有技术的机器人第四关节与第五关节的连接结构的结构示意图；

图2示出了图1的连接结构的剖视示意图；

图3示出了图2的连接结构中的曲轴的结构示意图；

图4示出了根据本发明的机器人的枢转关节的实施例的结构示意图；以及

图5示出了图4的枢转关节的剖视示意图。

其中，上述图中的附图标记如下：

10、支撑件；11、容线空腔；12、第一避让通孔；13、固定板；20、中空减速机；21、枢轴；22、减速机本体；23、轴向通孔；30、枢转件；40、驱动电机；41、电机本体；42、电机输出轴；51、同步带；52、驱动轮；53、同步轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图4和图5所示，本实施例的机器人的枢转关节包括支撑件10、枢轴21、枢转件30、驱动电机40以及驱动结构。支撑件10具有容线空腔11。枢轴21与支撑件10可枢转地连接，枢轴21上设置有轴向通孔23，轴向通孔23对应容线空腔11。枢转件30与枢轴21驱动配合。驱动电机40驱动电机40具有电机本体41和电机输出轴42，电机本体41设置在支撑件10上，电机输出轴42的轴线偏离枢轴21的轴线。电机输出轴42通过驱动结构与枢轴21驱动配合。支撑件10相当于现有技术的第四关节，枢转件30相当于现有技术的第五关节。

应用本实施例的机器人的枢转关节，由于枢轴21上设置有轴向通孔23，并且轴向通孔23对应容线空腔11，因此，枢转件30内的线缆能够穿过轴向通孔23并伸入到容线空腔11内，防止线缆暴露在支撑件10外部。由于电机输出轴42的轴线偏离枢轴21的轴线，因此，电机输出轴42不会影响到线缆的走向。此外，驱动电机40驱动枢转件30枢转，枢转件30驱动枢转件30枢转进而实现枢转件30的枢转功能。由上述分析可知，本实施例的机器人的枢转关节无需采用现有技术中的曲轴即可实现走线方便的效果，因此，本实施例的机器人的枢转关节的制造成本比较低。

如图4和图5所示，在本实施例中，枢轴21与枢转件30固定连接。这样，进一步简化了本实施例的枢转关节的结构，进一步降低了成本。

如图4和图5所示，本实施例的机器人的枢转关节还包括中空减速机20，中空减速机20具有减速机本体22以及设置在减速机本体22上的减速机输出轴（图中未标注）和减速机输入轴（图中未标注），减速机本体22固定设置在支撑件10上，减速机输出轴和减速机输入轴共同形成枢轴21。这样，减速机输出轴与枢转件30固定连接，减速机输入轴通过驱动结构与电机输出轴42驱动配合。

在本实施例中，减速机输入轴穿设在容线空腔11内。这样，不仅方便减速机输入轴与电机输出轴42驱动配合，而且，进一步防止穿过轴向通孔23的线缆暴露的支撑件10的外部。当然，减速机输入轴的自由端也可以与容线空腔11在径向上平齐。

如图4和图5所示，在本实施例中，驱动结构包括同步带51，同步带51环绕在枢轴21和电机输出轴42上。电机输出轴42的枢转带动同步带51沿周向转动，同步带51的转动进而带动枢轴21进行枢转，上述结构简单，性能稳定。

如图4和图5所示，在本实施例中，驱动结构还包括驱动轮52，驱动轮52固定在电机输出轴42上，驱动轮52具有容纳同步带51的第一环形凹槽。第一环形凹槽能够对同步带51起到限位以及方便放置同步带51的作用，提高了同步带51转动的稳定性。

如图4和图5所示，在本实施例中，驱动结构还包括同步轮53，同步轮53固定在枢轴21上，同步轮53具有容纳同步带51的第二环形凹槽。同理，第二环形凹槽能够对同步带51起到限位以及方便放置同步带51的作用，进一步提高了同步带51转动的稳定性。

如图4和图5所示，在本实施例中，驱动电机40位于容线空腔11的外部，支撑件10具有避让驱动结构的第一避让通孔12，第一避让通孔12与容线空腔11相通。由于驱动电机40位于容线空腔11的外部，因此，驱动电机40的散热效果更好，同时方便了驱动电机40的维修。第一避让通孔12用于避让同步带51。

如图4和图5所示，在本实施例中，支撑件10还包括固定板13，固定板13固定设置在支撑件10上，电机本体41的朝向电机输出轴42的一端固定设置在固定板13上，固定板13上设置有避让电机输出轴42的第二避让通孔（图中未示出）。由于电机本体41的受力位置靠近电机输出轴42的受力位置，增加了驱动电机40的稳定性。

本申请还提供了一种机器人（未图示），本实施例的机器人包括枢转关节，该枢转关节为上述实施例的机器人的枢转关节。本实施例的机器人的制造成本更低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人的枢转关节，其特征在于，包括：

支撑件（10），具有容线空腔（11）；

枢轴（21），与所述支撑件（10）可枢转地连接，所述枢轴（21）上设置有轴向通孔（23），所述轴向通孔（23）对应所述容线空腔（11）；

枢转件（30），与所述枢轴（21）驱动配合；

驱动电机（40），所述驱动电机（40）具有电机本体（41）和电机输出轴（42），所述电机本体（41）设置在所述支撑件（10）上，所述电机输出轴（42）的轴线偏离所述枢轴（21）的轴线；

驱动结构，所述电机输出轴（42）通过所述驱动结构与所述枢轴（21）驱动配合。

2.根据权利要求1所述的机器人的枢转关节，其特征在于，还包括：

中空减速机（20），具有减速机本体（22）以及设置在所述减速机本体（22）上的减速机输出轴和减速机输入轴，所述减速机本体（22）固定设置在支撑件（10）上，所述减速机输出轴和所述减速机输入轴共同形成所述枢轴（21）。

3.根据权利要求2所述的机器人的枢转关节，其特征在于，所述减速机输入轴穿设在所述容线空腔（11）内。

4.根据权利要求1所述的机器人的枢转关节，其特征在于，所述驱动结构包括：

同步带（51），环绕在所述枢轴（21）和所述电机输出轴（42）上。

5.根据权利要求4所述的机器人的枢转关节，其特征在于，所述驱动结构还包括：

驱动轮（52），固定在所述电机输出轴（42）上，所述驱动轮（52）具有容纳所述同步带（51）的第一环形凹槽。

6.根据权利要求4所述的机器人的枢转关节，其特征在于，所述驱动结构还包括：

同步轮（53），固定在所述枢轴（21）上，所述同步轮（53）具有容纳所述同步带（51）的第二环形凹槽。

7.根据权利要求1所述的机器人的枢转关节，其特征在于，所述驱动电机（40）位于所述容线空腔（11）的外部，所述支撑件（10）具有避让所述驱动结构的第一避让通孔（12），所述第一避让通孔（12）与所述容线空腔（11）相通。

8.根据权利要求7所述的机器人的枢转关节，其特征在于，所述支撑件（10）还包括：

固定板（13），固定设置在所述支撑件（10）上，所述电机本体（41）的朝向所述电机输出轴（42）的一端固定设置在所述固定板（13）上，所述固定板（13）上设置有避让所述电机输出轴（42）的第二避让通孔。

9.根据权利要求1所述的机器人的枢转关节，其特征在于，所述枢轴（21）与所述枢转件（30）固定连接。

10.一种机器人，包括：

枢转关节，其特征在于，所述枢转关节为权利要求1至9中任一项所述的机器人的枢转关节。