CN109454619A - 一种新型多功能七自由度机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械技术领域，尤其为一种新型多功能七自由度机器人，包括底箱、设置在底箱上的延伸臂以及若干个机械臂，相邻的两个机械臂之间均通过驱动电机连接，底箱上设有提拉装置，底箱的内部设有空腔，空腔的顶壁上开设有与外界相连通的第二矩形槽，空腔内设有高度调节装置，第三矩形槽内设有绕线装置。本发明通过设置的万向轮、提拉装置、高度调节装置以及绕线装置，使七自由度机器人的安装底座便于移动、机械臂的高度便于调节以及实现七自由度机器人的外接导线不会发生相互缠绕，解决了一般的新型多功能七自由度机器人存在其安装底座不便于移动、其上的机械臂的高度不能调节及其外接的导线容易发生缠绕的问题。

Description

一种新型多功能七自由度机器人

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体为一种新型多功能七自由度机器人。

背景技术

现有的机器人的种类较多，包括各种不同功能用途及各种不同自由度的机器人。七自由度机器人上有七个能够在规定二维平面上自由运动的机械臂，空间活动覆盖范围广、运动路径灵活，称之为七自由度机器人，但是有的七自由度机器人存在其机械臂的高度不方便调节、其安装底座不便于移动以及其外接的导线容易发生相互缠绕的问题。鉴于此，我们提出一种新型多功能七自由度机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型多功能七自由度机器人，以解决上述背景技术中提出的一般的新型多功能七自由度机器人存在其机械臂的高度不能调节、其安装底座不便于移动以及其外接的导线容易发生相互缠绕问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新型多功能七自由度机器人，包括底箱、设置在底箱上的延伸臂以及若干个机械臂，相邻的两个所述机械臂之间均通过驱动电机连接，其中一个所述机械臂通过驱动电机与延伸臂连接，所述底箱上设有提拉装置，所述提拉装置包括设置在所述底箱右侧面上的两个相互对称的第一矩形槽，所述第一矩形槽的左右两侧槽壁上均开设有滑槽，所述滑槽靠近其槽口位置的槽壁上紧密焊接有挡板，所述第一矩形槽内设有连杆，所述连杆与所述第一矩形槽之间插接配合，两个所述连杆之间设有拉杆，且所述拉杆位于所述第一矩形槽外部。

作为本发明的一种优先技术方案，所述底箱的底面设置有四个呈矩阵式排列的万向轮。

作为本发明的一种优先技术方案，所述连杆远离所述拉杆的一末端杆体内开设有与外界相连通的轴孔，所述轴孔内设有转轴，所述转轴的两末端均设置有滚轮，所述滚轮位于与之对应的所述滑槽内，所述滚轮通过转轴与所述连杆之间转动连接。

作为本发明的一种优先技术方案，所述转轴的长度大于所述第一矩形槽内的两个所述挡板之间的距离。

作为本发明的一种优先技术方案，所述底箱的内部设有空腔，所述空腔的顶壁上开设有与外界相连通的第二矩形槽，所述空腔内设有高度调节装置，所述高度调节装置包括紧密焊接在所述空腔底壁上的液压缸，所述液压缸的伸缩轴末端设有顶板，所述延伸臂紧密焊接在所述顶板上，所述空腔的底壁上还紧密焊接有两个相互对称的限位杆，所述限位杆的顶端贯穿所述顶板且同时穿过所述第二矩形槽。

作为本发明的一种优先技术方案，两个所述限位杆的顶面紧密焊接有限位板，所述延伸臂穿过所述限位板。

作为本发明的一种优先技术方案，所述底箱的前侧面上开设有第三矩形槽，所述第三矩形槽的后侧槽壁上开设有与所述空腔相连通的穿线孔，所述第三矩形槽的上下两侧槽壁上均开设有凹槽，所述第三矩形槽的左侧槽壁上开设有收纳槽，所述收纳槽与所述凹槽相连通。

作为本发明的一种优先技术方案，所述第三矩形槽内设有绕线装置，所述绕线装置包括设置在所述第三矩形槽后侧槽壁上的固定柱，所述固定柱上紧密焊接有若干个呈环状等间距排列的矩形板，所述矩形板靠近所述第三矩形槽后侧槽壁的一侧面上设置有限位凸块。

作为本发明的一种优先技术方案，所述凹槽内设有滑动连接板，所述滑动连接板与所述凹槽之间滑动连接，所述滑动连接板的前侧面上开设有拇指放入槽。

作为本发明的一种优先技术方案，所述滑动连接板的高度大于所述第三矩形槽的高度，所述滑动连接板的长度大于所述第三矩形槽的长度，所述收纳槽的尺寸与所述滑动连接板的尺寸相适配。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置的万向轮，方便底箱的移动，另外通过设置的提拉装置，将连杆从第一矩形槽中拉出，手握持拉杆，更加方便移动底箱，且在不需要移动时，为了避免连杆占用较大空间，可将连杆收纳入第一矩形槽内，解决了一般的新型多功能七自由度机器人的安装底座不便于移动的问题。

2、本发明通过设置的高度调节装置，实现对延伸臂的高度进行调节，进而实现对每个机械臂的高度进行调节，解决了一般的新型多功能七自由度机器人的机械臂的高度不能调节的问题。

3、本发明通过设置的限位板，对延伸臂的高度调节范围进行限定，避免延伸臂的长度伸长过长，造成该装置重心不稳定，进而发生倒塌的情况，解决了一般的新型多功能七自由度机器人在实现高度调节之后，一旦延伸臂的高度过高，存在重心不稳定的问题。

4、本发明通过设置的绕线装置，实现对导线进行收集，使导线环绕在固定柱上，方便下次使用，避免出现导线之间相互缠绕的现象，影响下次使用，解决了一般的新型多功能七自由度机器人外接的导线容易发生相互缠绕甚至打结的问题。

5、本发明通过设置的滑动连接板，对绕线装置进行保护，即实现对导线进行保护，避免第三矩形槽内的导线表面积累灰尘，且通过设置的拇指放入槽，便于移动滑动连接板，解决了一般的新型多功能七自由度机器人上的导线保护盖不易打开的问题。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的爆炸图；

图3为本发明图2中A处的放大图；

图4为本发明图2中B处的放大图；

图5为本发明实施例2的结构示意图；

图6为本发明实施例2的剖视图；

图7为本发明图6中C处的放大图；

图8为本发明实施例3的结构示意图；

图9为本发明实施例4的结构示意图；

图10为本发明实施例4的爆炸图；

图11为本发明图10中D处的放大图；

图12为本发明绕线装置的结构示意图；

图13为本发明实施例5的结构示意图。

图中：1、底箱；10、万向轮；11、延伸臂；12、机械臂；13、驱动电机；14、空腔；141、第二矩形槽；2、提拉装置；20、第一矩形槽；21、滑槽；22、挡板；23、连杆；231、轴孔；232、转轴；233、滚轮；24、拉杆；3、高度调节装置；30、液压缸；31、顶板；32、限位杆；4、限位板；5、第三矩形槽；50、穿线孔；51、凹槽；52、收纳槽；6、绕线装置；60、固定柱；61、矩形板；62、限位凸块；7、滑动连接板；70、拇指放入槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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设备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”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。

实施例1

一种新型多功能七自由度机器人，如图1至图4所示，包括底箱1、设置在底箱1上的延伸臂11以及若干个机械臂12，底箱1的底面设置有四个呈矩阵式排列的万向轮10，相邻的两个机械臂12之间均通过驱动电机13连接，其中一个机械臂12通过驱动电机13与延伸臂11连接，底箱1上设有提拉装置2，提拉装置2包括设置在底箱1右侧面上的两个相互对称的第一矩形槽20，第一矩形槽20的左右两侧槽壁上均开设有滑槽21，滑槽21靠近其槽口位置的槽壁上紧密焊接有挡板22，第一矩形槽20内设有连杆23，连杆23远离拉杆24的一末端杆体内开设有与外界相连通的轴孔231，轴孔231内设有转轴232，转轴232的两末端均设置有滚轮233，滚轮233位于与之对应的滑槽21内，滚轮233通过转轴232与连杆23之间转动连接，连杆23与第一矩形槽20之间插接配合，两个连杆23之间设有拉杆24，且拉杆24位于第一矩形槽20外部。

值得说明的是，万向轮10上还可以安装刹车机构，在不需要移动底箱1时，该万向轮10能够保持静止，且在外界推力作用下，其不会轻易发生移动。

进一步的，转轴232的长度大于第一矩形槽20内的两个挡板22之间的距离，使滚轮233始终处在滑槽21内，沿着滑槽21滑动，避免滚轮233掉入到第一矩形槽20内，造成该装置失效。

值得说明的是，拉杆24采用顺丁橡胶材料制成，顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性能好，易与天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等并用，有利于延长拉杆24的使用寿命。

值得注意的是，第一矩形槽20的长度等于连杆23的长度，使在不使用连杆23时，将连杆23收纳入第一矩形槽20内，避免连杆23伸出第一矩形槽20过长，占用较大空间，造成相应不便。

本实施例的新型多功能七自由度机器人在使用时，通过设置的连杆23和万向轮10，握持拉杆24，将连杆23从第一矩形槽20中拉出直至滚轮233与挡板22的后侧面接触，再拉动拉杆24即可实现底箱1的移动，在不需要移动底箱1时，朝着第一矩形槽20的方向将连杆23收纳入第一矩形槽20内即可，解决了一般的新型多功能七自由度机器人在使用时，其安装底座存在不便于移动的问题。

实施例2

在具体操作中，为了便于对延伸臂11的高度进行调节，进一步实现对机械臂12的高度进行调节，因此，在实施例1的基础上对底箱1作出改进，作为一种优选实施例，如图5至图7所示，底箱1的内部设有空腔14，空腔14的顶壁上开设有与外界相连通的第二矩形槽141，空腔14内设有高度调节装置3，高度调节装置3包括紧密焊接在空腔14底壁上的液压缸30，液压缸30的伸缩轴末端设有顶板31，顶板31紧密焊接在液压缸30的伸缩轴上，延伸臂11紧密焊接在顶板31上，空腔14的底壁上还紧密焊接有两个相互对称的限位杆32，限位杆32的顶端贯穿顶板31且同时穿过第二矩形槽141，顶板31内开设有让限位杆32穿过的通孔。

具体的，通过设置的限位杆32，对顶板31的移动起到导向和限位的作用，避免顶板31在移动过程中，出现不稳定或者倾斜等情况。

本实施例的新型多功能七自由度机器人在使用时，通过设置的液压缸30，将液压缸30接通外界电源之后，其伸缩轴开始伸长，带动顶板31顺着限位杆32移动，从而实现对延伸臂11的高度进行调节，即实现对机械臂12的高度进行调节，且限位杆32对顶板31的移动起到导向和限位的作用，保证顶板31在移动过程中，更加稳定，解决了一般的新型多功能七自由度机器人的机械臂的高度不能调节的问题。

实施例3

在具体操作中，为了避免延伸臂11伸长过长造成延伸臂11的重心不稳定，因此，在实施例2的基础上对限位杆32作出改进，作为一种优选实施例，如图8所示，两个限位杆32的顶面紧密焊接有限位板4，延伸臂11穿过限位板4，限位板4内开设有让延伸臂11穿过的通孔。

本实施例中，限位板4优选采用不锈钢材料制成，不锈钢材料的强度以及硬度较大，且不易折断，能够有效的延长其使用寿命。

本实施例的新型多功能七自由度机器人在使用时，通过设置的限位板4，当顶板31向上运动至顶板31的上表面与限位板4的下表面接触时，此时液压缸30的伸缩轴便不能继续伸长，即延伸臂11便不能继续向上移动，从而实现对延伸臂11的高度调节范围进行限定，解决了一般的新型多功能七自由度机器人在实现高度调节之后，一旦延伸臂的高度过高，存在重心不稳定的问题。

实施例4

在具体操作中，为了便于对导线进行收集，避免导线之间相互缠绕甚至出现打结的情况，影响下次使用，因此，在实施例3的基础上对底箱1作出改进，作为一种优选实施例，如图9至图12所示，底箱1的前侧面上开设有第三矩形槽5，第三矩形槽5的后侧槽壁上开设有与空腔14相连通的穿线孔50，第三矩形槽5的上下两侧槽壁上均开设有凹槽51，第三矩形槽5的左侧槽壁上开设有收纳槽52，收纳槽52与凹槽51相连通，第三矩形槽5内设有绕线装置6，绕线装置6包括设置在第三矩形槽5后侧槽壁上的固定柱60，固定柱60上紧密焊接有若干个呈环状等间距排列的矩形板61，矩形板61靠近第三矩形槽5后侧槽壁的一侧面上设置有限位凸块62，凹槽51内设有滑动连接板7，滑动连接板7与凹槽51之间滑动连接。

本实施例中，通过设置的穿线孔50，便于将导线从穿线孔50中穿出，再将导线环绕在固定柱60上即可，避免出现导线杂乱排布，影响下次使用。

具体的，滑动连接板7的高度大于第三矩形槽5的高度，滑动连接板7的长度大于第三矩形槽5的长度，收纳槽52的尺寸与滑动连接板7的尺寸相适配，使滑动连接板7能够在凹槽51内滑动，且同时保证滑动连接板7能够被收纳入收纳槽52内。

进一步的，固定柱60的数量优选为4个，该数量的固定柱60已经能够起到将导线给限位的作用，如果固定柱60的数量过多，显得多余，数量过少，又影响导线环绕在固定柱60上的稳定性。

此外，限位凸块62与第三矩形槽5的后侧槽壁之间留有空隙，使导线能够环绕在固定柱60上，避免限位凸块62与第三矩形槽5的后侧槽壁接触，造成导线无法环绕在固定柱60上。

本实施例的新型多功能七自由度机器人在使用时，通过设置的滑动连接板7，在使用时，推动滑动连接板7至滑动连接板7被收纳入收纳槽52内，再将环绕在固定柱60上的导线取下使用即可，在使用完毕之后，将导线继续环绕在固定柱60上，并推动滑动连接板7至其左侧面与第三矩形槽5的右侧槽壁接触，滑动连接板7能够有效的防止灰尘积累在导线上，解决了一般的新型多功能七自由度机器人外接的导线容易发生相互缠绕甚至打结的问题。

实施例5

在具体操作中，为了便于将滑动连接板7打开，因此，在实施例4的基础上对滑动连接板7作出改进，作为一种优选实施例，如图13所示，滑动连接板7的前侧面上开设有拇指放入槽70。

本实施例的新型多功能七自由度机器人在使用时，通过设置的拇指放入槽70，将拇指放入到拇指放入槽70内，再推动滑动连接板7，使打开或者关闭滑动连接板7更加顺利，解决了一般的新型多功能七自由度机器人上的导线保护盖不易打开的问题。

本发明的新型多功能七自由度机器人在使用时，握持拉杆24，将连杆23从第一矩形槽20中拉出直至滚轮233与挡板22的后侧面接触，由于底箱1上设有万向轮10，再拉动拉杆24即可实现底箱1的移动，在不需要移动底箱1时，朝着第一矩形槽20的方向将连杆23收纳入第一矩形槽20内即可，解决了一般的新型多功能七自由度机器人在使用时，其安装的底座存在不便于移动的问题；

另外将液压缸30接通外界电源之后，其上的伸缩轴开始伸长或者缩短，带动顶板31顺着限位杆32上下移动，从而实现对延伸臂11的高度进行调节，即实现对机械臂12的高度进行调节，且限位杆32对顶板31的移动起到导向和限位的作用，保证顶板31在移动过程中，更加稳定，解决了一般的新型多功能七自由度机器人的机械臂的高度不能调节的问题；

最后推动滑动连接板7至滑动连接板7被收纳入收纳槽52内，再将环绕在固定柱60上的导线取下使用即可，在使用完毕之后，将导线继续环绕在固定柱60上，并关闭滑动连接板7即可，滑动连接板7能够有效的防止灰尘积累在导线上，解决了一般的新型多功能七自由度机器人外接的导线容易发生相互缠绕甚至打结的问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种新型多功能七自由度机器人，包括底箱(1)、设置在底箱(1)上的延伸臂(11)以及若干个机械臂(12)，其特征在于：相邻的两个所述机械臂(12)之间均通过驱动电机(13)连接，其中一个所述机械臂(12)通过驱动电机(13)与延伸臂(11)连接，所述底箱(1)上设有提拉装置(2)，所述提拉装置(2)包括设置在所述底箱(1)右侧面上的两个相互对称的第一矩形槽(20)，所述第一矩形槽(20)的左右两侧槽壁上均开设有滑槽(21)，所述滑槽(21)靠近其槽口位置的槽壁上紧密焊接有挡板(22)，所述第一矩形槽(20)内设有连杆(23)，所述连杆(23)与所述第一矩形槽(20)之间插接配合，两个所述连杆(23)之间设有拉杆(24)，且所述拉杆(24)位于所述第一矩形槽(20)外部。

2.根据权利要求1所述的新型多功能七自由度机器人，其特征在于：所述底箱(1)的底面设置有四个呈矩阵式排列的万向轮(10)。

3.根据权利要求1所述的新型多功能七自由度机器人，其特征在于：所述连杆(23)远离所述拉杆(24)的一末端杆体内开设有与外界相连通的轴孔(231)，所述轴孔(231)内设有转轴(232)，所述转轴(232)的两末端均设置有滚轮(233)，所述滚轮(233)位于与之对应的所述滑槽(21)内，所述滚轮(233)通过转轴(232)与所述连杆(23)之间转动连接。

4.根据权利要求3所述的新型多功能七自由度机器人，其特征在于：所述转轴(232)的长度大于所述第一矩形槽(20)内的两个所述挡板(22)之间的距离。

5.根据权利要求1所述的新型多功能七自由度机器人，其特征在于：所述底箱(1)的内部设有空腔(14)，所述空腔(14)的顶壁上开设有与外界相连通的第二矩形槽(141)，所述空腔(14)内设有高度调节装置(3)，所述高度调节装置(3)包括紧密焊接在所述空腔(14)底壁上的液压缸(30)，所述液压缸(30)的伸缩轴末端设有顶板(31)，所述延伸臂(11)紧密焊接在所述顶板(31)上，所述空腔(14)的底壁上还紧密焊接有两个相互对称的限位杆(32)，所述限位杆(32)的顶端贯穿所述顶板(31)且同时穿过所述第二矩形槽(141)。

6.根据权利要求5所述的新型多功能七自由度机器人，其特征在于：两个所述限位杆(32)的顶面紧密焊接有限位板(4)，所述延伸臂(11)穿过所述限位板(4)。

7.根据权利要求5所述的新型多功能七自由度机器人，其特征在于：所述底箱(1)的前侧面上开设有第三矩形槽(5)，所述第三矩形槽(5)的后侧槽壁上开设有与所述空腔(14)相连通的穿线孔(50)，所述第三矩形槽(5)的上下两侧槽壁上均开设有凹槽(51)，所述第三矩形槽(5)的左侧槽壁上开设有收纳槽(52)，所述收纳槽(52)与所述凹槽(51)相连通。

8.根据权利要求7所述的新型多功能七自由度机器人，其特征在于：所述第三矩形槽(5)内设有绕线装置(6)，所述绕线装置(6)包括设置在所述第三矩形槽(5)后侧槽壁上的固定柱(60)，所述固定柱(60)上紧密焊接有若干个呈环状等间距排列的矩形板(61)，所述矩形板(61)靠近所述第三矩形槽(5)后侧槽壁的一侧面上设置有限位凸块(62)。

9.根据权利要求7所述的新型多功能七自由度机器人，其特征在于：所述凹槽(51)内设有滑动连接板(7)，所述滑动连接板(7)与所述凹槽(51)之间滑动连接，所述滑动连接板(7)的前侧面上开设有拇指放入槽(70)。

10.根据权利要求9所述的新型多功能七自由度机器人，其特征在于：所述滑动连接板(7)的高度大于所述第三矩形槽(5)的高度，所述滑动连接板(7)的长度大于所述第三矩形槽(5)的长度，所述收纳槽(52)的尺寸与所述滑动连接板(7)的尺寸相适配。