CN107662197B

CN107662197B - 机器人

Info

Publication number: CN107662197B
Application number: CN201610617259.XA
Authority: CN
Inventors: 钱钟锋; 万芳; 毛含舟; 李海亮; 陈大亮; 张涛
Original assignee: Nanjing Qinde Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Qinde Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2024-05-03
Anticipated expiration: 2036-07-28
Also published as: CN107662197A

Abstract

本发明公开了一种机器人，其包括移动装置、抬升装置及机械臂，移动装置包括连接基座，移动装置用于驱动机器人移动，抬升装置安装在连接基座上，抬升装置包括第一抬升臂构件、第二抬升臂构件及杆件，第一抬升臂构件与第二抬升臂构件通过转轴转动连接，杆件的两端分别与第一抬升臂构件及第二抬升臂构件活动连接并用于分别沿第一抬升臂构件的轴向及第二抬升臂构件的轴向运动以带动第一抬升臂构件相对于第二抬升臂构件转动而开合，机械臂安装在第一抬升臂构件上。由于抬升装置可通过杆件两端分别沿抬升臂构件的轴向方向运动，从而形成省力杠杆驱动两个抬升臂构件相对转动而开合并带动机械臂上下移动。

Description

机器人

技术领域

本发明涉及自动化机械领域，具体涉及一种机器人。

背景技术

在相关技术中，机器人为了抓取高处物体，通常会使用垂直升降台来抬升机器人的机械臂基座，此类垂直升降台通常都很庞大，导致机器人体积大、功耗大且不灵活。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种机器人。

本发明实施方式的机器人包括移动装置、抬升装置及机械臂，所述移动装置包括连接基座，所述移动装置用于驱动所述机器人移动，所述抬升装置安装在所述连接基座上，所述抬升装置包括第一抬升臂构件、第二抬升臂构件及杆件，所述第一抬升臂构件与所述第二抬升臂构件通过转轴转动连接，所述杆件的两端分别与所述第一抬升臂构件及所述第二抬升臂构件活动连接并用于分别沿所述第一抬升臂构件的轴向及所述第二抬升臂构件的轴向运动以带动所述第一抬升臂构件相对于所述第二抬升臂构件转动而开合，所述机械臂安装在所述第一抬升臂构件上。

在本发明实施方式的机器人中，抬升装置可通过杆件两端分别沿抬升臂构件的轴向方向运动，从而形成省力杠杆驱动两个抬升臂构件相对转动而开合并带动机械臂上下移动，因此，可以采用体积相对较小的驱动电机即可实现机械臂的上下移动，如此可简化机器人的结构，有利于机器人的轻量化设计。

在一个实施方式中，所述连接基座包括角型支架，所述第二抬升臂构件的底面与所述角型支架的顶面固定连接。

在一个实施方式中，所述杆件包括单杆机构。

在一个实施方式中，所述杆件包括多杆件机构。

在一个实施方式中，所述多杆件机构包括四杆件机构，所述四杆件机构包括四个连接杆，其中两个所述连接杆的两端活动连接所述第一抬升臂构件，另外两个所述连接杆的两端活动连接所述第二抬升臂构件，其中两个所述连接杆的另两端分别活动连接另外两个所述连接杆的另两端。

在一个实施方式中，所述机器人包括第一驱动装置，所述第一驱动装置通过第一拉丝驱动所述机械臂的关节产生运动。

在一个实施方式中，所述移动装置包括车轮装置、移动装置本体及移动装置外壳，所述移动装置本体承载在所述车轮装置上，所述连接基座固定于所述移动装置本体上并与所述机械臂连接，所述移动装置外壳罩设在所述移动装置本体上并形成有容置空间，所述第一驱动装置设置在所述容置空间内且位于所述移动装置本体上。

在一个实施方式中，所述车轮装置包括转向装置及行走装置，所述转向装置连接所述行走装置，所述转向装置通过一级同步带驱动所述行走装置转向，所述行走装置通过两级同步带驱动所述机器人行走。

在一个实施方式中，所述移动装置本体包括横梁，所述转向装置开设有开口，所述开口内设置有避震元件，所述横梁穿设所述开口并承载在所述避震元件上。

在一个实施方式中，所述机械臂的关节包括依次连接的第一转动关节、第二转动关节及万向关节，所述第一转动关节连接所述第一抬升臂构件，所述第一驱动装置通过所述第一拉丝驱动所述第一转动关节、所述第二转动关节及所述万向关节中的至少一个关节运动。

在一个实施方式中，所述机械臂设置有弹簧管，所述第一驱动装置通过所述弹簧管与所述第一拉丝的配合驱动所述机械臂的关节产生运动。

在一个实施方式中，所述机器人包括拉丝驱动机械手，所述拉丝驱动机械手包括第二驱动装置、第二拉丝、机械手基座及至少两个手指构件，所述机械手基座安装在所述机械臂的末端，所述至少两个手指构件可转动地安装在所述机械手基座上，所述第二拉丝与所述至少两个手指构件中的至少一个手指构件固定连接，所述第二驱动装置通过所述第二拉丝驱动所述至少一个手指构件相对于所述机械手基座转动。

在一个实施方式中，所述机器人包括吸取式机械手，所述吸取式机械手包括第三驱动装置、至少一个负压装置、固定装置、至少两个手指构件及至少两个吸取装置，每个所述吸取装置可转动地安装于对应的一个所述手指构件上，所述第三驱动装置与所述吸取装置连接，所述第三驱动装置用于驱动每个所述吸取装置在预定角度范围内活动，所述负压装置与所述吸取装置连接，所述至少两个手指构件安装于所述固定装置上，所述固定装置安装在所述机械臂的末端。

在一个实施方式中，所述机械臂为中空结构。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施方式的机器人的立体示意图。

图2是图1的机器人Ⅰ部分的放大示意图。

图3是根据本发明实施方式的机器人的另一立体示意图。

图4是根据本发明实施方式的机器人内部的立体示意图。

图5是图4的机器人Ⅱ部分的放大示意图。

图6是图4的机器人Ⅲ部分的放大示意图。

图7是根据本发明实施方式的机器人的移动装置的部分立体示意图。

图8是根据本发明实施方式的机器人的转向装置的部分分解示意图。

图9是根据本发明实施方式的机器人的抬升装置的平面示意图。

图10是根据本发明实施方式的机器人的抬升装置的立体示意图。

图11是根据本发明实施方式的机器人的抬升装置的杆件的工作原理示意图。

图12是根据本发明实施方式的机器人的拉丝预紧装置的平面示意图。

图13是根据本发明实施方式的机器人的机械臂的关节的立体示意图。

图14是根据本发明实施方式的机器人的又一立体示意图。

图15是根据本发明实施方式的机器人的再一立体示意图。

图16是图15的机器人Ⅳ部分的放大示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请一并参阅图1～图13，本发明实施方式的机器人100包括移动装置10、抬升装置20及机械臂30。移动装置10包括连接基座11。移动装置10用于驱动机器人100移动。抬升装置20安装在连接基座11上。抬升装置20包括第一抬升臂构件21、第二抬升臂构件22及杆件23。第一抬升臂构件21与第二抬升臂构件22通过转轴24转动连接。杆件23的两端分别与第一抬升臂构件21及第二抬升臂构件22活动连接并用于分别沿第一抬升臂构件21的轴向及第二抬升臂构件22的轴向运动以带动第一抬升臂构件21相对于第二抬升臂构件22转动而开合。机械臂30安装在第一抬升臂构件21上。

在本发明实施方式的机器人100中，抬升装置20可通过杆件23两端分别沿抬升臂构件的轴向方向运动，从而形成省力杠杆驱动两个抬升臂构件相对转动而开合并带动机械臂30上下移动，因此，可以采用体积相对较小的驱动电机即可实现机械臂30的上下移动，如此可简化机器人100的结构，有利于机器人100的轻量化设计。

在一个实施方式中，连接基座11包括角型支架111。第二抬升臂构件22的底面与角型支架111的顶面111a固定连接。

如此，第二抬升臂构件22的位置固定，使得第一抬升臂构件21可平稳地相对于第二抬升臂构件22转动，从而保证机械臂30上下移动时的平稳性。

在本发明实施方式中，角型支架111由铝结构材料制成。

在本发明实施方式中，第一抬升臂构件21的一端与第二抬升臂构件22的一端转动连接。

如此，可以使得两个抬升臂构件的转动连接处离杆件23与抬升臂构件的连接点更远，从而使得省力杠杆的力臂更长，省力杠杆更省力。

本实施方式中，第一抬升臂构件21与第二抬升臂构件22之间通过轴连接的方式转动连接。

当然，在其他实施方式中，也可以采用其他合适的转动连接关系。

在本发明实施方式中，第一抬升臂构件21及第二抬升臂构件22呈杆状且为中空结构，如此可以在两个抬升臂构件内设置更多的元件或结构，同时减轻第一抬升臂构件21及第二抬升臂构件22的自重。

当然，在其他实施方式中，两个抬升臂构件也可以采用其他合适的形状及结构。

在一个实施方式中，杆件23包括单杆机构23a。

例如，在图9所示的示例中，单杆件机构23a包括连接杆231a。连接杆231a的两端分别与第一抬升臂构件21a与第二抬升臂构件22a连接。

如此，杆件23结构简单，制造成本低。

在一个实施方式中，杆件23包括多杆件机构23b。

如此，多杆件机构一方面具有结构简单，容易制造，成本低等优点。另一方面，多杆件机构可以在两个抬升臂构件打开时打开以延长长度，因此多杆件机构在抬升臂构件上具有更长的行程；而在两个抬升臂构件闭合时闭合，方便收纳于两个抬升臂构件之间。

在一个实施方式中，请参阅图10，多杆件机构包括四杆件机构。四杆件机构包括四个连接杆231b，其中两个连接杆231b的两端活动连接第一抬升臂构件21b，另外两个连接杆231b的两端活动连接第二抬升臂构件22b，其中两个连接杆231b的另两端分别活动连接另外两个连接杆231b的另两端。

具体地，在本发明实施方式中，四杆件机构为贝内特机构(Bennett mechanism)。

对于贝内特机构，连接杆231b通过转动副232b转动连接，转动副232b对连接杆231b施加各种约束，使得杆件23为过冗余结构(过约束机构)，只有一个自由度。

请参阅图11，杆件23满足下面的条件：

首先，杆件23的相对的连接杆231b的长度相等，即：

其中，A、B、C、D为贝内特机构的四个转轴分别与四个连接杆231b的中轴线的交叉点。分别为对应交叉点之间的长度。

其次，相对的连接杆231b之间满足如下角度关系，即：

α_AB＝α_CD＝α (3)

α_BC＝α_AD＝β (4)

其中，α_AB、α_BC、α_CD、α_AD分别为连接杆231b两端转动幅232b的旋转轴线233b之间的夹角。

再有，杆件23的长度和相应的角度满足下面的关系式：

本实施方式中，杆件23的四个连接杆231b的长度相等。如此，α和β之和为180°，且大小相同。在此条件下，每一对相对转动幅232b的(即，在位置A和C处的一对转动幅232b以及在位置B和D处的一对转动幅232b的旋转轴线233b总是位于同一平面上。

如此，当杆件23运动时，杆件23相对的两个旋转轴线233b在运动过程中始终相交，且轴线夹角随着杆件23的运行开合，将这样的运动方式应用在抬升装置的驱动方式中，从而通过杆件23来控制抬升装置的开合，从而可控制两个抬升臂构件相对转动从而形成省力杠杆驱动两个抬升臂构件相对转动而开合。

可以理解，在其他实施方式中，可以视需求采用其他合适的四杆件机构。

可以理解，在其他实施方式中，多杆件机构还可以采用其他数目的杆件机构，例如三杆件机构或者五杆件机构，并不限于上述实施方式。

在上面的实施方式中，杆件23与两个抬升臂构件滑动及转动连接。

如此设置，连接较为简单、灵活。

为帮助理解，下面以图10所示的四杆件机构23b为例说明杆件23是如何与两个抬升臂构件滑动及转动连接的。

本实施方式中，第一抬升臂构件21b与第二抬升臂构件22b均形成有导槽24b。抬升装置20b还包括滑块25b。滑块25b滑动设置在导槽24b上。杆件23通过滑块25b与第一抬升臂构件21b与第二抬升臂构件22b转动连接。杆件23通过转动幅232b可转动地设置在滑块25b上。转动幅232b的长度方向与抬升臂构件的长度方向基本平行(如图10箭头所示)。滑块25b通过活动件241b与传动杆26b滑动连接。

如此，杆件23b的连接杆231b与两个抬升臂构件的连接结构简单。另外，一来可以允许转动幅232b在抬升臂构件上滑动，二来，可以允许转动幅232b转动以允许杆件22b沿抬升臂构件的轴向方向滑动而带动抬升装置20b开合。

杆件20c由伺服电机27b驱动其沿两个抬升臂构件的轴向方向运动。滑块25b随传动杆26b沿抬升臂构件的轴向方向运动。传动杆26b为伺服电机27b的传动装置，其沿抬升臂构件的长度方向设置。

可以理解，在其他实施方式中，可以通过珠丝杠、齿轮齿条、绳索拉锁、驱动链条及同步带等传动装置使滑块25b沿抬升臂件的轴向运行。因此，需要说明的是，传动装置并不仅限于本实施方式中的传动杆26b。

在一个实施方式中，机器人100包括第一驱动装置40(见图4)。第一驱动装置40通过第一拉丝(图未示出)驱动机械臂30的关节产生运动。

由于第一驱动装置40通过第一拉丝驱动机械臂30运动，因此，第一驱动装置40可安装在机械臂30外，从而减轻机械臂30的自重，简化了机械臂30的结构，同时，机器人100可以通过机械手实现对物体的抓取同时，由于第一拉丝具有拉伸弹性，使得机械臂30具有被动柔性自适应特性，在受到外界撞击时能够起到一定的保护作用，从而使得机械臂30具有仿生柔性抓取的特性。

在一个实施方式中，移动装置10包括车轮装置12、移动装置本体13及移动装置外壳14。移动装置本体13承载在车轮装置12上。连接基座11固定于移动装置本体13上并与机械臂30连接。移动装置外壳14罩设在移动装置本体13上并形成有容置空间(图未示出)。第一驱动装置40设置在容置空间内且位于移动装置本体13上。

如此，连接基座11对机械臂30具有支撑及保护的作用，并且将第一驱动装置40设置在容置空间内既可减轻机械臂30的自重，又可以避免驱动装置受损。

在本发明实施方式中，连接基座11的一端穿设移动装置外壳14而固定安装在移动装置本体13上，连接基座11的另一端连接抬升装置20。移动装置本体13通过横梁15与车轮装置12连接。移动装置10通过车轮装置12驱动机器人100移动。第一驱动装置40靠近连接基座11设置。

第一驱动装置40包括电机41、转动轴42及拉丝预紧装置43。电机41连接转动轴42并用于驱动转动轴42转动。拉丝预紧装置43固定在转动轴42上。第一拉丝绕设在拉丝预紧装置43上，且第一拉丝的一端与机械臂30固定连接。第一驱动装置40通过驱动转动轴42转动以带动拉丝预紧装置43转动从而带动第一拉丝驱动机械臂30相对于连接基座11运动。

在本发明实施方式中，请参图12，拉丝预紧装置43包括两个绕线轮431及端盖432。两个绕线轮431中的一个绕线轮431可相对于另一个绕线轮431转动。两个绕线轮431的外周面均形成有螺旋绕线槽431a。两个螺旋绕线槽431a的旋转方向相同。两股第一拉丝分别绕设在对应的绕线轮431的螺旋绕线槽431a上。端盖432与两个绕线轮431中的一个绕线轮431固定连接以限制两个绕线轮431的相对运动。拉丝预紧装置43通过一个绕线轮431相对于另一个绕线轮431转动来调节两个绕线轮431之间的配合角度从而实现调节两股第一拉丝的预紧力。

因此，两股拉丝的预紧力的调节方式为通过两个绕线轮431相对转动实现，并且端盖432的限位方式保证了预紧方式的稳定性，即旋转预紧后的两股拉丝能够稳定地绕设在对应的绕线轮431上，这样，保证了两股拉丝工作时的预紧力，并且拉丝预紧装置43所占的空间较小。

在一个实施方式中，车轮装置12包括转向装置121及行走装置122。转向装置121连接行走装置122。转向装置121通过一级同步带123驱动行走装置122转向。行走装置122通过两级同步带124驱动机器人100行走。

具体地，在本发明实施方式中，行走装置122包括车轮125及壳体126。转向装置121安装在壳体126上。转向装置121通过一级同步带123驱动壳体126及车轮125转向。行走装置122通过两级同步带124驱动车轮125转动以带动机器人100行走。

如此，一方面，行走装置122可由转向装置121单独驱动转向，可实现移动装置10的单轮独立转向，所需的转向空间小，另一方面，通过两级同步带同步传动的方式驱动车轮125转动，具有传动效率高、噪音小、易维护且在工作过程中无需额外的润滑装置等优点，降低了移动装置10的成本。

具体地，行走装置122包括驱动电机1221及第二传动装置1222。第二传动装置1222包括第一级带轮组1223、第二级带轮组1224及传动轴1225。第一级带轮组1223及第二级带轮组1224构成两级同步带轮组。第一级带轮组1223连接第二级带轮组1224及驱动电机1221。第一级带轮组1223通过传动轴1225连接第二级带轮组1224。第一级带轮组1223通过两级同步带124中的一个同步带进行传动。第二级带轮组1223与车轮125连接。第二级带轮组1223通过两级同步带124中的另一个同步带进行传动。驱动电机1221用于驱动第一级带轮组1223及第二级带轮组1224同步转动以带动车轮125转动。

在一个实施方式中，转向装置121包括转向轴127及转向内花键128(见图8)。转向内花键128与行走装置122固定连接。转向轴127的一端设置有外花键127a。转向轴127穿设转向内花键128并通过外花键127a与转向内花键128啮合。转向装置121通过一级同步带123驱动转向轴127转动从而带动转向内花键128转动以驱动行走装置122转向。

如此，通过转向轴127一端的外花键127a与转向内花键128配合的方式带动行走装置122转向，具有恒定的传动比，传动效率高，工作可靠，驱动的转动力臂较大，使得行走装置122具有较小的转向空间，且提高了传动效率。

在一个实施方式中，转向装置121开设有开口121a。开口121a内设置有避震元件129。横梁15穿设开口121a并承载在避震元件129上。

具体地，在本发明实施方式中，避震元件129可沿转向轴127的轴向方向来回移动，并且避震元件129可用于承载从开口121a伸入的横梁15，横梁15通过避震元件129承载在车轮装置12中，而转向轴127可转动地穿设横梁15及避震元件129。

如此，当车轮125遇到震动时，避震元件129属于动联接，可上下移动，从而可形成避震悬挂系统，从而能够缓冲由不平路面传给横梁15的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证具有车轮装置12的移动装置10的平顺行驶。

在本发明实施方式中，移动装置10为车辆。移动装置10包括四个车轮装置12及两根横梁15，每两个车轮装置12设置在移动装置本体12的两侧，且每个横梁15穿设相对的两个车轮装置12的开口121a。

在本发明实施方式中，四个车轮装置12的每个车轮125可实现正负150度范围内的转向，且移动装置本体12不动，每个车轮125可转至特定角度方向。

如此，可实现车辆的万向行走，且车轮125的滑动摩擦次数减少，延长了车轮125的寿命。

在一个实施方式中，机械臂30的关节包括依次连接的第一转动关节31、第二转动关节32及万向关节33。第一转动关节31连接第一抬升臂构件21。第一驱动装置40通过第一拉丝驱动第一转动关节31、第二转动关节32及万向关节33中的至少一个关节运动。

如此，机械臂30可以通过拉动第一拉丝使得与第一拉丝连接的转动关节相对于连接基座11转动，在此情况下，拉动拉丝的驱动装置可以不限于设置在转动关节处，而是设置在机械臂30外，从而减轻机械臂30的自重，简化机械臂30的结构。

在本发明实施方式中，第一驱动装置40可均通过第一拉丝驱动第一转动关节31、第二转动关节32及万向关节33相对于连接基座11运动。第一转动关节31、第二转动关节32及万向关节33之间通过手臂构件30a连接，并且每个转动关节可独立地由第一拉丝驱动相对于连接基座11运动。在第一拉丝驱动下，连接第一转动关节31及第二转动关节32的手臂构件30a可相对于第一转动关节31摆动，连接第二转动关节32及万向关节33的手臂构件30a可相对于第二转动关节32转动。

具体地，第一转动关节31包括第一转动轴31a，第一转动轴31a基本垂直于与第一转动关节31连接的手臂构件30a的长度方向(如图4所示的双箭头方向)。在第一拉丝驱动下，两个手臂构件30a中的一个手臂构件30a可相对于另一个手臂构件30a进行摆动。第二转动关节32包括第二转动轴32a，第二转动轴32a基本平行于与第二转动关节32连接的手臂构件30a的长度方向。在第一拉丝驱动下，与第二转动关节32连接的手臂构件30a可相对于连接基座11进行转动。

请参阅图6，万向关节33包括枢座34、第一转轴35与第二转轴36。枢座34通过第一转轴35与第二转轴36分别与手臂构件30a及机械手的安装平台30b转动地连接。第一转轴35的轴线与第二转轴36的轴线交汇于一点。第一转轴35与第二转轴36相互垂直并构成万向关节33，从而能够使得与万向关节33连接的手臂构件30a及安装平台30b相对于枢座34进行转动，并且手臂构件30a之间的夹角能够随着两个手臂构件30a相对于枢座34转动而变化。

请参图13，作为示例说明，万向关节33通过四股第一拉丝驱动，其中两股第一拉丝为作为手臂拉丝，另两股第一拉丝作为枢座拉丝。枢座34呈中空且两端开放的结构。与万向关节33连接的两个手臂构件分别为上手臂构件30c(相当于安装平台30b)和下手臂构件30d，上手臂构件30c及下手臂构件30d均转动连接枢座34。一股手臂拉丝绕第一转轴35的一端与上手臂构件30c固定连接，另一股手臂拉丝绕第一转轴35的另一端与上手臂构件30c固定连接，如此，两股第一拉丝的驱动一个手臂构件的方式可使万向关节的运动更平稳。

在手臂拉丝的拉力作用下，上手臂构件30c可以绕枢座34摆动，从而实现摆动控制。

一股枢座拉丝绕第二转轴36的一端与枢座34固定连接，另一股枢座拉丝绕第二转轴36的另一端与枢座34固定连接。在枢座拉丝的作用力下，枢座34绕第一转轴35转动，从而带动枢座34相对于下手臂构件30d转动。在上手臂构件30c在手臂拉丝的作用力下绕枢座34转动时，不会影响下手臂构件30d，同时，枢座34在枢座拉丝的作用力下相对于下手臂构件30d转动时，不会影响上手臂构件30c。

在一个实施方式中，机械臂30包括可转动地设置在枢座34上的转向轴承34a。作为手臂拉丝的第一拉丝可通过转向轴承34a改变手臂拉丝的拉动方向。如此，可以根据具体情况进行设置手臂拉丝的拉动方向，便于机械臂30的驱动，并提升了机械臂30运行的稳定性，同时使外观紧凑美观。

在本发明实施方式中，机械臂20为六轴机械臂。第一转动关节31、第二转动关节32及万向关节33形成六轴机械臂的四个自由度。

在一个实施方式中，机械臂30设置有弹簧管37。第一驱动装置40通过弹簧管37与第一拉丝的配合驱动机械臂30的关节产生运动。

如此，弹簧管37与拉丝配合传动的驱动方式增加了机械臂30的被动柔顺特性，并且驱动装置与机械臂30分离，能够采用更大的驱动装置实现机械臂30更大的末端负载。

在图1、图2及图3所示的示例中，在一个实施方式中，机器人100包括拉丝驱动机械手50。拉丝驱动机械手50包括第二驱动装置(图未示出)、第二拉丝(图未示出)、机械手基座51及至少两个手指构件52。机械手基座51安装在机械臂30的末端，例如安装在安装平台30b上。至少两个手指构件52可转动地安装在机械手基座51上。第二拉丝与至少两个手指构件中的至少一个手指构件52固定连接。第二驱动装置通过第二拉丝驱动至少一个手指构件52相对于机械手基座51转动。

如此，由于第二拉丝具有拉伸弹性，使得拉丝驱动机械手50具有被动柔性特性，在受外界撞击时能起到一定的保护作用，能够抓取普通机械手不能抓取的易碎易损物品，诸如玻璃制品、水果、蛋类等，从而扩大了机械手的抓取范围，同时，拉丝驱动的方式使得驱动装置可以不限于设置在拉丝驱动机械手50上，而是设置在拉丝驱动机械手50外，从而减轻拉丝驱动机械手50的自重，简化拉丝驱动机械手50的结构。

具体地，图1、图2及图3所示的示例中，第一手指构件52的数量为三个，第二驱动装置的数量与第一手指构件52的数量相同。三个第二驱动装置分别通过三个第二拉丝驱动三个第一手指构件52转动。

在图1、图2及图3所示的示例中，在抬升装置20的两个抬升臂构件相对转动而开合的带动下，机械臂30可由图1所示的状态上移动至图3所示的状态，并通过拉丝驱动机械手50实现对物体的抓取。如此，机械臂30的抓取范围大。

在图14、图15及图16所示的示例中，机器人100包括吸取式机械手50a。吸取式机械手50a包括第三驱动装置(图未示出)、至少一个负压装置(图未示出)、固定装置51a、至少两个手指构件52a及至少两个吸取装置53a。每个吸取装置53a可转动地安装于对应的一个第二手指构件52a上。第三驱动装置与吸取装置53a连接。第三驱动装置用于驱动每个吸取装置53a在预定角度范围内活动。负压装置与吸取装置53a连接。至少两个第二手指构件52a安装于固定装置51a上。固定装置51a安装在机械臂30的末端，例如安装在安装平台30b上。

如此，由于驱动装置驱动吸取装置53a在预定角度范围内活动，使得吸取装置53a具有主动自由度，因此，安装于手指构件上的吸取装置53a能够根据被抓物体的形状自动调整张开角度，进而可通过至少两个吸取装置53a吸附被抓物体的至少一个面或两个相交面而实现对物体的多种抓取方式。故，吸取式机械手可实现包括但不限于抓取盒状物体的顶面。

在图14、图15及图16所示的示例中，第二手指构件52a的数量为三个，吸取装置53a的数量与第二手指构件52a的数量相同。

负压装置与吸取装置53a的对应方式可为：一个负压装置对应三个吸取装置53a，或一个负压装置对应一个吸取装置53a，或一个负压装置对应二个吸取装置53a等多种方式。较佳地，可采用一个负压装置对应一个吸取装置53a的对应方式，使每个吸取装置53a所产生的吸力足够大。

第三驱动装置驱动吸取装置53a在预定角度范围内活动的方式也可采用本发明某些实施方式的拉丝驱动方式。

需要指出的是，每个吸取装置53a与第二手指构件52a的转动连接方式可参本发明以上某些实施方式的一些关节的结构。

在图14、图15及图16所示的示例中，在抬升装置20的两个抬升臂构件相对转动而开合的带动下，机械臂30可由图14所示的状态上移动至图15所示的状态，并通过吸取式机械手50a实现对物体的抓取。如此，机械臂30的抓取范围大。

在一个实施方式中，所述机械臂30为中空结构。

如此，中空结构的机械臂30提高了机械臂30的可设置空间，例如可将用于驱动机械臂30的拉丝设置在中空结构内，同时减轻了机械臂30的自重，从而利于机械臂30的轻量化设计。

在本发明实施方式中，连接关节的手臂构件20a可呈中空且两端开放的结构。如此，可以减轻手臂构件30a的自重，从而进一步减轻机械臂30的自重。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种机器人，其特征在于，包括：

移动装置，所述移动装置包括连接基座，所述移动装置用于驱动所述机器人移动；

抬升装置，所述抬升装置安装在所述连接基座上，所述抬升装置包括第一抬升臂构件、第二抬升臂构件及杆件，所述第一抬升臂构件与所述第二抬升臂构件通过转轴转动连接，所述杆件的两端分别与所述第一抬升臂构件及所述第二抬升臂构件活动连接并用于分别沿所述第一抬升臂构件的轴向及所述第二抬升臂构件的轴向运动以带动所述第一抬升臂构件相对于所述第二抬升臂构件转动而开合；

机械臂，所述机械臂安装在所述第一抬升臂构件上；

第一驱动装置，所述第一驱动装置通过第一拉丝驱动所述机械臂的关节产生运动；所述第一驱动装置包括电机、转动轴及拉丝预紧装置，所述电机连接所述转动轴并用于驱动所述转动轴转动，所述拉丝预紧装置固定在所述转动轴上，所述第一拉丝绕设在所述拉丝预紧装置上，且所述第一拉丝的一端与所述机械臂固定连接；

所述拉丝预紧装置包括两个绕线轮，两个所述绕线轮中的一个所述绕线轮可相对于另一个所述绕线轮转动，两个所述绕线轮的外周面均形成有螺旋绕线槽，两个所述螺旋绕线槽的旋转方向相同，两股所述第一拉丝分别绕设在对应的所述绕线轮的所述螺旋绕线槽上。

2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述连接基座包括角型支架，所述第二抬升臂构件的底面与所述角型支架的顶面固定连接。

3.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述杆件包括单杆机构。

4.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述杆件包括多杆件机构。

5.如权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述多杆件机构包括四杆件机构，所述四杆件机构包括四个连接杆，其中两个所述连接杆的两端活动连接所述第一抬升臂构件，另外两个所述连接杆的两端活动连接所述第二抬升臂构件；

其中两个所述连接杆的另两端分别活动连接另外两个所述连接杆的另两端。

6.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述移动装置包括车轮装置、移动装置本体及移动装置外壳，所述移动装置本体承载在所述车轮装置上，所述连接基座固定于所述移动装置本体上并与所述机械臂连接，所述移动装置外壳罩设在所述移动装置本体上并形成有容置空间，所述第一驱动装置设置在所述容置空间内且位于所述移动装置本体上。

7.如权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述车轮装置包括转向装置及行走装置，所述转向装置连接所述行走装置，所述转向装置通过一级同步带驱动所述行走装置转向，所述行走装置通过两级同步带驱动所述机器人行走。

8.如权利要求7所述的机器人，其特征在于，所述移动装置本体包括横梁，所述转向装置开设有开口，所述开口内设置有避震元件，所述横梁穿设所述开口并承载在所述避震元件上。

9.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机械臂的关节包括依次连接的第一转动关节、第二转动关节及万向关节，所述第一转动关节连接所述第一抬升臂构件，所述第一驱动装置通过所述第一拉丝驱动所述第一转动关节、所述第二转动关节及所述万向关节中的至少一个关节运动。

10.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机械臂设置有弹簧管，所述第一驱动装置通过所述弹簧管与所述第一拉丝的配合驱动所述机械臂的关节产生运动。

11.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人包括拉丝驱动机械手，所述拉丝驱动机械手包括第二驱动装置、第二拉丝、机械手基座及至少两个手指构件，所述机械手基座安装在所述机械臂的末端，所述至少两个手指构件可转动地安装在所述机械手基座上，所述第二拉丝与所述至少两个手指构件中的至少一个手指构件固定连接，所述第二驱动装置通过所述第二拉丝驱动所述至少一个手指构件相对于所述机械手基座转动。

12.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人包括吸取式机械手，所述吸取式机械手包括第三驱动装置、至少一个负压装置、固定装置、至少两个手指构件及至少两个吸取装置，每个所述吸取装置可转动地安装于对应的一个所述手指构件上，所述第三驱动装置与所述吸取装置连接，所述第三驱动装置用于驱动每个所述吸取装置在预定角度范围内活动，所述负压装置与所述吸取装置连接，所述至少两个手指构件安装于所述固定装置上，所述固定装置安装在所述机械臂的末端。

13.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机械臂为中空结构。