CN106184462A - 人机协作机器人的行走装置 - Google Patents

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CN106184462A CN201610614891.9A CN201610614891A CN106184462A CN 106184462 A CN106184462 A CN 106184462A CN 201610614891 A CN201610614891 A CN 201610614891A CN 106184462 A CN106184462 A CN 106184462A
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李应煌
梁娟
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Liuzhou Funeng Robot Development Co Ltd
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Liuzhou Funeng Robot Development Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid

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Abstract

本发明涉及机器人，具体说是人机协作机器人的行走装置，包括行走梁，在该行走梁两侧分别设置有数个关节，每一关节一侧设有由该关节驱动移动的行走部件，每一关节另一侧与一连接梁一端铰接，该连接梁另一端与所述行走梁固定连接。本发明通过第一轴的转动可带动壳体和连接臂水平旋转，通过第二轴可带动连接臂竖直旋转，而第三轴则可带动行走部件竖直旋转，可见本发明通过三轴式的关节可驱动行走部件在水平面和竖直面实现大范围或小范围的运动，完全满足人机协作机器人的运动要求；且本发明的结构简单、部件较少、成本较低。

Description

人机协作机器人的行走装置
技术领域
本发明涉及机器人，具体说是人机协作机器人的行走装置。
背景技术
现有的机器人主要分两大类：直角坐标机器人和关节式机器人。直角坐标机器人主要由一些直线运动单元、驱动电机、控制系统和末端操作器等组成。这种机器人可针对不同的应用，方便快速组合成不同维数、各种行程和不同带载能力的壁挂式、悬臂式、龙门式或倒挂式等多种形式的直角坐标机器人。关节式机器人主要由一些旋转运动单元驱动电机、控制系统和末端操作器等组成。关节式机器人不像直角坐标机器人可以快速组合成不同维数。针对不同的应用，如弧焊机器人，应选用固定的不同维度的关节式机器人。
目前，关节式机器人行走部件的传动方式主要有绳索滑轮传动、连杆机构传动、带传动、链传动和齿轮传动等，而这些传动部件有些容易变形，传动不够精确，如带传动、绳索滑轮传动等，有些结构复杂，加工困难，不适合应用在微小型的弧焊机器人中，如连杆机构、齿轮传动等。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种结构简单、加工成本较低的人机协作机器人的行走装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：人机协作机器人的行走装置，包括行走梁，在该行走梁两侧分别设置有数个关节，每一关节一侧设有由该关节驱动移动的行走部件，每一关节另一侧与一连接梁一端铰接，该连接梁另一端与所述行走梁固定连接。
作为优选，每一所述关节包括一壳体，该壳体一侧固定连接有一竖直设置的第一轴，该第一轴与连接梁所述一端铰接；所述壳体上安装有一水平纵向设置的第二轴，该第二轴与一水平横向设置的一连接臂固定连接，该连接臂与所述行走部件连接。
作为优选，所述连接臂一端与所述第二轴固定连接，另一端安装有可旋转的水平纵向设置的第三轴，该第三轴与所述行走部件固定连接。
作为优选，所述壳体包括竖直横向设置的两侧板和竖直纵向设置的一底板，该底板纵向两端分别与两侧板横向一端固定连接，所述底板与第一轴固定连接，连接臂所述一端从两侧板横向另一端伸入两侧板之间，所述第二轴水平纵向穿过两侧板与连接臂所述一端固定连接。
作为优选，在所述底板上成型有竖直设置的半圆槽，与该半圆槽等外径的套筒竖直焊接在半圆槽内，所述第一轴穿过套筒内腔与该套筒键连接。
作为优选，所述两侧板上均开设有通孔，每一通孔内安装有一轴承，所述第二轴的两端安装在该两轴承上，连接臂所述一端设置有轴套，该轴套与所述第二轴键连接。
作为优选，所述第三轴通过另外的轴承安装在连接臂所述另一端。
作为优选，所述第一轴一端与连接梁所述一端转动连接，第一轴另一端由减速器带动转动。
从以上技术方案可知，本发明通过第一轴的转动可带动壳体和连接臂水平旋转，通过第二轴可带动连接臂竖直旋转，而第三轴则可带动行走部件竖直旋转，可见本发明通过三轴式的关节可驱动行走部件在水平面和竖直面实现大范围或小范围的运动，完全满足人机协作机器人的运动要求；且本发明的结构简单、部件较少、成本较低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中关节的结构示意图。
图3是图2的俯视示意图。
具体实施方式
下面结合图1、图2和图3详细介绍本发明：
人机协作机器人的行走装置，包括行走梁91，在该行走梁两侧分别设置有数个关节98，每一关节一侧设有由该关节驱动移动的行走部件92，每一关节另一侧与一连接梁93一端铰接，该连接梁另一端与所述行走梁固定连接，从而使关节可带动行走部件在三维空间内行走，满足人机协作机器人的行走要求。
具体来说，每一关节包括一壳体80，该壳体一侧固定连接有一竖直设置的第一轴81，该第一轴一端与连接梁所述一端转动连接，第一轴另一端由减速器带动转动，保证关节可绕第一轴在行走梁一侧转动；该壳体上安装有一水平纵向设置的第二轴82，该第二轴与一水平横向设置的连接臂83固定连接，通过该第一轴可驱动连接臂和壳体水平旋转，第二轴则可驱动连接臂竖直旋转，从而实现连接臂的三维运动。
在实施过程中，所述连接臂一端与所述第二轴固定连接，另一端安装有可旋转的水平纵向设置的第三轴84，第三轴通过另外的轴承安装在连接臂所述另一端，第三轴上固定安装行走部件，这样行走部件可直接由第三轴带动绕该第三轴竖直旋转，该竖直旋转的范围较小；同时，第二轴带动连接臂绕该第二轴竖直旋转，从而带动运动部件绕该第二轴大范围竖直旋转；在竖直旋转的同时，第一轴可带动壳体水面旋转，壳体带动连接臂，再由连接臂带动运动部件绕第一轴水平旋转，从而实现运动部件大范围或小范围的三维运动。
在本发明中，壳体80包括竖直横向设置的两侧板85和竖直纵向设置的一底板86，该底板纵向两端分别与两侧板横向一端固定连接，所述底板与第一轴固定连接，连接臂所述一端从两侧板横向另一端伸入两侧板之间，所述第二轴水平纵向穿过两侧板与连接臂所述一端固定连接，从而实现运动部件的三维运动；该结构由三块板和轴组成，加工简单，成本低。
具体来说，在所述底板86上成型有竖直设置的半圆槽87，与该半圆槽等直径的套筒88竖直焊接在半圆槽内，所述第一轴穿过套筒内腔与该套筒键连接，从而可避免轴直接焊接在底板上，防止损坏第一轴，且半圆槽的设计一方面加工简单、方便，另一方面便于焊接、连接牢固。
作为优选，所述两侧板上均开设有通孔89，每一通孔内安装有一轴承，所述第二轴的两端安装在该两轴承上，连接臂所述一端设置有轴套90，该轴套与所述第二轴键连接，从而实现连接臂绕第二轴竖直旋转的同时，可随壳体水平旋转，且轴套和键连接的设计便于安装，传动可靠，成本低。
上述实施方式仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴。

Claims (8)

1.人机协作机器人的行走装置，包括行走梁，其特征在于：在该行走梁两侧分别设置有数个关节，每一关节一侧设有由该关节驱动移动的行走部件，每一关节另一侧与一连接梁一端铰接，该连接梁另一端与所述行走梁固定连接。
2.根据权利要求1所述人机协作机器人的行走装置，其特征在于：每一所述关节包括一壳体，该壳体一侧固定连接有一竖直设置的第一轴，该第一轴与连接梁所述一端铰接；所述壳体上安装有一水平纵向设置的第二轴，该第二轴与一水平横向设置的一连接臂固定连接，该连接臂与所述行走部件连接。
3.根据权利要求2所述人机协作机器人的行走装置，其特征在于：所述连接臂一端与所述第二轴固定连接，另一端安装有可旋转的水平纵向设置的第三轴，该第三轴与所述行走部件固定连接。
4.根据权利要求2或3所述人机协作机器人的行走装置，其特征在于：所述壳体包括竖直横向设置的两侧板和竖直纵向设置的一底板，该底板纵向两端分别与两侧板横向一端固定连接，所述底板与第一轴固定连接，连接臂所述一端从两侧板横向另一端伸入两侧板之间，所述第二轴水平纵向穿过两侧板与连接臂所述一端固定连接。
5.根据权利要求4所述人机协作机器人的行走装置，其特征在于：在所述底板上成型有竖直设置的半圆槽，与该半圆槽等外径的套筒竖直焊接在半圆槽内，所述第一轴穿过套筒内腔与该套筒键连接。
6.根据权利要求4所述人机协作机器人的行走装置，其特征在于：所述两侧板上均开设有通孔，每一通孔内安装有一轴承，所述第二轴的两端安装在该两轴承上，连接臂所述一端设置有轴套，该轴套与所述第二轴键连接。
7.根据权利要求3所述人机协作机器人的行走装置，其特征在于：所述第三轴通过另外的轴承安装在连接臂所述另一端。
8.根据权利要求2所述人机协作机器人的行走装置，其特征在于：所述第一轴一端与连接梁所述一端转动连接，第一轴另一端由减速器带动转动。
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