CN110733056A - 机器人的多轴机械臂及其连接组件、机器人 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种机器人的多轴机械臂及其连接组件、机器人，该连接组件包括固定架，所述固定架构造成L形结构并且包括相互垂直连接的第一基板和第二基板，所述第一基板具有相对的第一侧和第二侧且形成有第一通孔，多轴机械臂中的执行器适于固设在所述第一基板的所述第一侧，且所述执行器的输出端穿过所述第一通孔并暴露于所述第二侧，所述第二基板连接于所述第一基板的所述第一侧并且朝向远离所述第一基板的方向延伸，且所述第二基板上形成有用于传递扭矩的配合部。该转接组件能够使得多轴机械臂结构紧凑，稳定性强，灵活性高。

Description

机器人的多轴机械臂及其连接组件、机器人

技术领域

本公开涉及机器人领域，具体地，涉及一种机器人的多轴机械臂及其连接组件、机器人。

背景技术

在现有技术中，机器人手臂的关节处通常采用U型固定架相连，具体为上级执行单元固定在U型固定架的底部，下级执行单元铰接在U型固定架的两侧壁之间，以实现相邻的执行单元之间的相对转动。这种U型固定架的支撑稳定性较低，且限制了相邻执行单元之间的相对转动的角度范围，使得机械臂的作业范围有限，灵活性较差。

发明内容

本公开的目的是提供一种机器人的多轴机械臂及其连接组件、机器人，该机器人的多轴机械臂结构紧凑，稳定性强，灵活性高。

为了实现上述目的，本公开提供一种多轴机械臂的转接组件，所述转接组件包括固定架，所述固定架构造成L形结构并且包括相互垂直连接的第一基板和第二基板，所述第一基板具有相对的第一侧和第二侧且形成有第一通孔，多轴机械臂中的执行器适于固设在所述第一基板的所述第一侧，且所述执行器的输出端穿过所述第一通孔并暴露于所述第二侧，所述第二基板连接于所述第一基板的所述第一侧并且朝向远离所述第一基板的方向延伸，且所述第二基板上形成有用于传递扭矩的配合部。

可选地，所述第一基板和/或所述第二基板上还形成有布线槽。

可选地，所述固定架中的所述第二基板的内侧面构造为与所述执行器的外周面相适应的弧形面；

所述第一基板形成有贯通的多个第一固定安装孔，多个所述第一固定安装孔围绕所述第一通孔间隔布置，以适于与所述执行器的本体上所构造的第二固定安装孔一一对应地通过紧固件将所述本体固定于所述固定架。

可选地，所述转接组件还包括第一扭矩传递件和第二扭矩传递件，

所述第一扭矩传递件具有彼此相对的第一扭矩输入侧和第一扭矩输出侧，所述第二扭矩传递件具有彼此相对的第二扭矩输入侧和第二扭矩输出侧，

所述第一扭矩传递件在所述第一扭矩输入侧构造有第一定位部，所述第一定位部用于与所述执行器的输出端配合，以限定所述第一扭矩传递件与所述执行器的输出端之间的相对位置，所述第一扭矩传递件构造有多个第三固定安装孔，所述第三固定安装孔构造为适于与所述执行器的输出端所构造的第四固定安装孔一一对应地通过紧固件将所述第一扭矩传递件可拆卸地连接于所述输出端，

所述第一扭矩传递件在所述第一扭矩输出侧构造有第一型面配合轴台孔，且所述第二扭矩传递件在所述第二扭矩输入侧构造有第一型面配合轴台，所述第一型面配合轴台孔与所述第一型面配合轴台相互配合，

所述第二扭矩传递件在所述第二扭矩输出侧构造有第二型面配合轴台，所述配合部构造有第二型面配合轴台孔，所述第二型面配合轴台孔适于与所述第二型面配合轴台相互配合，

所述第二扭矩传递件构造有多个第一转接安装孔，所述配合部构造有多个第二转接安装孔，所述第一转接安装孔构造为适于与所述第二转接安装孔一一对应地通过紧固件将所述第二扭矩传递件与所述第二基板可拆卸地连接在一起，

所述第一型面配合轴台与所述第二型面配合轴台同轴设置。

可选地，并且，所述第一扭矩传递件构造有与所述第一型面配合轴台孔相贯的第一销孔，所述第一型面配合轴台构造有第二销孔，所述第一型面配合轴台与所述第一型面配合轴台孔相配合时，所述第一销孔与所述第二销孔对齐以供锁止销插入。

可选地，所述第一基板的第二侧形成有多个第三转接安装孔，所述第二扭矩传递件形成有多个第四转接安装孔，所述第三转接安装孔与所述第四转接安装孔适于一一对应地通过紧固件将所述第二扭矩传递件与所述第一基板可拆卸地连接在一起。

可选地，所述转接组件包括底座，

所述底座具有彼此相对的固定侧和连接侧，所述固定侧适于与机器人主体面接触，所述底座在所述连接侧构造有始端型面配合轴台，该始端型面配合轴台构造为适于与所述第一型面配合轴台孔相配合，且所述始端型面配合轴台构造有第三销孔，当所述始端型面配合轴台与所述第一型面配合轴台孔相配合时，所述第一销孔与所述第三销孔对齐以供锁止销插入，所述始端型面配合轴台具有非圆截面，

所述底座形成有多个第五固定安装孔，所述第五固定安装孔围绕所述始端型面配合轴台间隔布置，且用于通过紧固件将所述底座固定到所述机器人主体上。

可选地，所述连接组件还包括第三扭矩传递件和形成为管状的臂节，所述臂节的两端分别通过各自的所述第三扭矩传递件与不同的所述固定架的第二基板可拆卸地连接在一起；

所述第三扭矩传递件具有彼此相对的第一连接侧和第二连接侧，所述第三扭矩传递件在所述第一连接侧构造有管状连接部，该管状连接部适于间隙配合地插入且通过紧固件可拆卸地固定于所述臂节的端部中，所述第三扭矩传递件在所述第二连接侧构造有第三型面配合轴台，该第三型面配合轴台适于与所述第二型面配合轴台孔相配合；所述第三扭矩传递件构造有多个第五转接安装孔，该第五转接安装孔适于与所述安装孔一一对应地通过紧固件将所述第三扭矩传递件与所述第二基板可拆卸地连接在一起。

可选地，所述转接组件包括连接支架，所述连接支架具有长度且包括在长度方向上彼此相对的第一端部分和第二端部分，

所述第一端部分在内侧构造有第二定位部，所述第二定位部用于与所述执行器的所述输出端配合，以限定所述连接支架与所述执行器的输出端之间的相对位置，所述第一端部分形成有多个第六固定安装孔，该第六固定安装孔构造为适于与所述执行器的输出端所构造的第四固定安装孔一一对应地通过紧固件将所述连接支架可拆卸地连接于所述输出端，

所述第二端部分在内侧构造有第四型面配合轴台，所述第四型面配合轴台适于与所述配合部的第二型面配合轴台孔相互配合，所述第二端部分构造有多个第六转接安装孔，该第六转接安装孔构造为适于与第二转接安装孔一一对应地通过紧固件将所述连接支架与所述第二基板可拆卸地连接在一起。

可选地，所述转接组件包括输出连接件，该输出连接件用于与机器人的机械手连接，以输出转矩，

所述输出连接件构造为输出法兰，所述输出法兰具有彼此相对的末端扭矩输入侧和末端扭矩输出侧，所述输出法兰在所述末端扭矩输入侧构造有末端型面配合轴孔，所述末端型面配合轴孔适于与所述第二型面配合轴台相互配合，所述输出法兰在所述末端扭矩输出侧构造有末端型面配合轴台，该末端型面配合轴台用于与所述机械手型面配合以传递扭矩，所述输出法兰构造有贯穿所述末端型面配合轴台的多个第七固定安装孔和避让所述末端型面配合轴台的多个第七转接安装孔，所述第七固定安装孔用于通过紧固件将机械手与所述输出法兰可拆卸地连接在一起，所述第七转接安装孔适于与所述第四转接安装孔一一对应地通过紧固件将所述输出法兰与第二扭矩传递件可拆卸地连接在一起；

或者，

所述输出连接件包括L形转接架和用于与所述机械手固定连接以传递扭矩的输出盘，所述L形转接架包括彼此相对的第一连接端部分和第二连接端部分，所述第一连接端部分的内侧构造有第五型面配合轴台，该第五型面配合轴台构适于与所述第二型面配合轴台孔相配合，所述第一连接端部分构造有多个第八转接安装孔，该第八转接安装孔适于与第二转接安装孔一一对应地通过紧固件将所述L形转接架可拆卸地固定于第二基板，所述第二连接端部分构造为适于固定所述输出盘。

可选地，使用所述第二扭矩传递件用作所述输出盘，

第二连接端部分的外侧构造有输出型面配合轴孔，该输出型面配合轴孔构造为适于与所述第一型面配合轴台或第二型面配合轴台相配合，所述第二连接端部分构造有多个第九转接安装孔，该第九转接安装孔构造为适于与所述第一转接安装孔一一对应地通过紧固件将所述输出盘与所述L形转接架可拆卸地连接在一起。

本公开的另一方面还提供一种机器人的多轴机械臂，所述多轴机械臂包括：

转接组件，其中，所述转接组件包括：

底座，该底座用于安装于机器人主体；

输出连接件，该输出连接件用于与所述机器人的机械手连接；以及，

固定架；以及

多级执行单元，每级所述执行单元包括执行器和所述固定架，其中，所述执行器具有本体和相对于所述本体绕旋转轴线转动的输出端，所述固定架构造成L形结构并且包括相垂直连接的第一基板和第二基板，所述第一基板具有相对的第一侧和第二侧且形成有第一通孔，所述本体位于所述第一基板的所述第一侧且固定于所述固定架，所述输出端穿过所述第一通孔并暴露于所述第二侧，以连接于相邻一级的执行单元或所述输出连接件，所述旋转轴线与所述第一通孔的中心轴线共线，所述第二基板连接于所述第一基板的所述第一侧并且朝向远离所述第一基板的方向延伸，以连接于相邻一级的执行单元或所述输出连接件，

其中，所述底座与首级执行单元的输出端通过第一扭矩传递件连接在一起，所述输出连接件与末级执行单元中的输出端或第二基板连接，以使得所述机械手绕所述末级执行单元中的输出端的旋转轴线转动。

可选地，所述连接组件还包括连接支架，其中，相邻的两级执行单元以其旋转轴线相垂直的方式通过所述连接支架连接在一起，所述连接支架具有长度且在长度方向上具有彼此相对的第一端部分和第二端部分，所述第一端部分固定于其中一级执行单元的输出端，所述第二端部分固定于其中另一级执行单元的第二基板的外侧；

和/或，

相邻的两级执行单元中，后一级执行单元的输出端通过第一扭矩传递件和第二扭矩传递件垂直地固定于前一级执行单元的第二基板的外侧；

和/或，

相邻的两级执行单元以其旋转轴线相平行的方式通过臂节和第三扭矩传递件连接在一起，所述臂节具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，所述第一端部通过第三扭矩传递件垂直地固定于其中一级执行单元的第二基板的外侧，所述第二端部通过所述第三扭矩传递件垂直地固定于其中另一级执行单元的第二基板；

和/或，

相邻的两级执行单元以其旋转轴线相平行的方式通过臂节、第三扭矩传递件和L形支架连接在一起，所述臂节具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，所述L形支架包括相互垂直的第一支架部分和第二支架部分，所述第一端部通过第三扭矩传递件垂直地固定于其中一级执行单元的第二基板的外侧，所述第二端部通过第三扭矩传递件垂直地固定于所述第一支架部分的外侧，其中另一级执行单元的输出端通过第一扭矩传递件和第二扭矩传递件固定于所述第二支架部分的外侧。

可选地，所述L形支架的结构构造成与所述固定架的结构相同，其中，所述第一支架部分的结构与所述第二基板的结构相同，所述第二支架部分的结构与所述第一基板的结构相同。

可选地，所述输出连接件构造为输出法兰，所述输出法兰通过所述第一扭矩传递件和第二扭矩传递件连接于所述末级执行单元中的输出端；

或者，

所述输出连接件包括L形转接架和输出盘，所述L形转接架的第一连接端部分固定于所述末级执行单元的第二基板，L形转接架的第二连接端部分延伸至所述末级执行单元的输出端，所述输出盘固定在所述第二连接端部分上，所述输出盘的中心轴线与末级执行单元的输出端的旋转轴线共线。

可选地，所述首级执行单元的旋转轴线与所述末级执行单元的旋转轴线相垂直，或者，所述首级执行单元的旋转轴线与所述末级执行单元的旋转轴线重合。

可选地，所述输出连接件构造为输出法兰，所述多级执行单元包括依次相连的所述首级执行单元、次级执行单元、第三级执行单元、第四级执行单元、次末级执行单元和所述末级执行单元；其中，

所述首级执行单元的输出端通过第一扭矩传递件固定于所述底座上，所述首级执行单元与所述次级执行单元以其旋转轴线相垂直的方式通过所述第一扭矩传递件和第二扭矩传递件连接在一起；

所述次级执行单元和第三级执行单元以其旋转轴线相平行的方式通过第一臂节和第三扭矩传递件连接在一起，所述第一臂节具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，所述第一臂节的第一端部通过第三扭矩传递件垂直地固定于次级执行单元的第二基板的外侧，所述第一臂节的第二端部通过第三扭矩传递件垂直地固定于第三级执行单元的第二基板；

所述第三级执行单元和所述第四级执行单元以其旋转轴线相平行的方式通过第二臂节和L形支架连接在一起，所述第二臂节具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，所述L形支架包括相互垂直连接的第一支架部分和第二支架部分，所述第二臂节的第一端部通过第三扭矩传递件垂直地固定于第四级执行单元的第二基板的外侧，所述第二臂节的第二端部通过第三扭矩传递件垂直地固定于第一支架部分的外侧，第三级执行单元的输出轴通过所述第一扭矩传递件和第二扭矩传递件固定于所述第二支架部分的外侧；

所述第四级执行单元的输出端通过所述第一扭矩传递件和第二扭矩传递件垂直地固定于次末级执行单元的第二基板的外侧；

所述次末级执行单元的输出端通过所述第一扭矩传递件和第二扭矩传递件垂直地固定于末级执行单元的第二基板的外侧；

所述输出法兰通过所述第一扭矩传递件和第二扭矩传递件同轴地固定于末级执行单元的输出端；

其中，所述次级执行单元的输出端和所述第三级执行单元的输出端位于所述第一臂节的同一侧，所述第三级执行单元的输出端和所述第四级执行单元的输出端位于所述第二臂节的同一侧。

可选地，所述连接组件包括多个连接支架，并且所述多级机械臂包括多级所述执行单元和所述多个连接支架，

所述首级执行单元的输出端通过第一扭矩传递件固定于所述底座上，

第级执行单元与第N级执行单元以其旋转轴线相垂直的方式固定在连接支架的同一侧，第级执行单元的输出端通过第一扭矩传递件和第二扭矩传递件垂直地固定于第N级执行单元的第二基板的外侧，其中，N为偶数，

其中，所述连接支架具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部分和第二端部分，所述第一端部分固定于第N级执行单元的输出端，第二部分固定于第级执行单元的第二基板的外侧；

并且，首级执行单元的旋转轴线与末级执行单元的旋转轴线重合；

所述输出连接件包括L形转接架和输出盘，所述L形转接架的第一连接端部分固定于末级执行单元的第二基板，且L形转接架的第二连接端部分延伸至末级执行单元的输出端，并且所述输出盘固定于所述第二连接端部分上，所述输出盘的中心轴线与末级执行单元的输出端的旋转轴线共线。

本公开的又一方面还提供一种机器人，包括如上所述的多轴机械臂的转接组件，和/或如上所述的机器人的多轴机械臂。

通过上述技术方案，本公开的多轴机械臂的连接组件中，包括固定架且该固定架构造成L形结构，一方面，该固定架用于安装执行器，这种L形的敞开式构造使得安装更加便捷，降低组装成本。并且，将执行器安装在固定架的第一基板的第一侧，使固定架贴合执行器的外形结构，结构更加紧凑，从而很大程度上能够减小机械臂的结构尺寸，并且稳定性强；此外，该固定架还可以用于与多轴机械臂的相邻级的执行单元相连接，相比于相关技术中的U形固定架，本公开的L形的固定架不会对相邻级的执行单元的相互旋转造成干涉，使得相邻级的执行单元能够相对于彼此旋转更大的角度，使得组装后的多轴机械臂灵活性更强，更有利于该机械臂执行装配、拾取与放置、包装与码垛等作业。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开的一种实施方式的多轴机械臂的结构示意图；

图2是本公开的一种实施方式的多轴机械臂的结构示意图，其中示出了首级执行单元与次级执行单元的爆炸图；

图3是本公开的一种实施方式的多轴机械臂的结构示意图，其中示出了第三级执行单元与第四级执行单元的爆炸图；

图4是本公开的一种实施方式的执行器的结构示意图；

图5是本公开的一种实施方式的固定架的结构示意图；

图6是本公开的一种实施方式的固定架的另一视角的结构示意图；

图7是本公开的一种实施方式的第二扭矩传递件的第二扭矩输入侧的结构示意图；

图8是本公开的一种实施方式的第二扭矩传递件的第二扭矩输出侧的结构示意图；

图9是本公开的一种实施方式的第一扭矩传递件的第一扭矩输出侧的结构示意图；

图10是本公开的一种实施方式的第一扭矩传递件的第一扭矩输入侧的结构示意图；

图11是本公开的一种实施方式的第三扭矩传递件的第二连接侧的结构示意图；

图12是本公开的一种实施方式的第三扭矩传递件的第一连接侧的结构示意图；

图13是本公开的一种实施方式的输出法兰的末端扭矩输出侧的结构示意图；

图14是本公开的一种实施方式的输出法兰的末端扭矩输入侧的结构示意图；

图15是本公开的一种实施方式的底座的连接侧的结构示意图；

图16是本公开的另一种实施方式的多轴机械臂的结构示意图；

图17是本公开的另一种实施方式的多轴机械臂的结构示意图，其中示出了首级执行单元与次级执行单元的爆炸图，以及输出连接件的爆炸图；

图18是本公开的另一种实施方式的连接支架的结构示意图；

图19是本公开的另一种实施方式的连接支架另一视角的结构示意图；

图20是本公开的另一种实施方式的L形转接架的结构示意图；

图21是本公开的另一种实施方式的L形转接架另一视角的结构示意图。

附图标记说明

101-首级执行单元；102-次级执行单元；103-第三级执行单元；104-第四级执行单元；105-次末级执行单元；106-末级执行单元；701-第一臂节；702-第二臂节；201-首级执行单元；202-次级执行单元；203-第三级执行单元；204-第四级执行单元；205-第五级执行单元；206-次末级执行单元；207-末级执行单元；1-执行器；11-本体；12-输出端；121-定位孔；122-第四固定安装孔；2-固定架；21-第一基板；211-第一侧；212-第二侧；213-第一通孔；214-第一固定安装孔；215-第三转接安装孔；216-限位凸缘；22-第二基板；221-第二型面配合轴台孔；222-布线槽；223-第二转接安装孔；3-第二扭矩传递件；31-主体；311-第一转接安装孔；312-第四转接安装孔；32-第二型面配合轴台；33-第一型面配合轴台；331-第二销孔；4-第一扭矩传递件；41-第一型面配合轴台孔；411-第一销孔；42-第一定位部；43-第三固定安装孔；44-限位孔；5-连接支架；51-第一端部分；511-第二定位部；512-第六固定安装孔；513-第一减重盲孔；52-第二端部分；521-第四型面配合轴台；522-第六转接安装孔；523-第二减重盲孔；53-中间部分；531-第一减重孔；6-输出连接件；61-输出法兰；611-第七固定安装孔；612-第七转接安装孔；613-末端型面配合轴孔；614-末端型面配合轴台；62-L形转接架；621-第一连接端部分；6211-第五型面配合轴台；6212-第八转接安装孔；622-第二连接端部分；6221-输出型面配合轴孔；6222-第九转接安装孔；623-第二减重孔；63-输出盘；7-臂节；71-第三扭矩传递件；711-第一连接侧；714-紧固孔；712-第二连接侧；72-垫片；73-第四型面配合轴台；8-底座；81-始端型面配合轴台；811-第三销孔；82-第五固定安装孔；9-L形支架；91-第一支架部分；92-第二支架部分。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”“外”是基于构件本身的特性所定义的，例如，对于L形构件来说，相互垂直的第一部分和第二部分的内侧是指两者夹角为锐角或直角的一侧，外侧是指两者夹角为钝角的一侧。此外，需要说明的是，所使用的术语如“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。

本公开提供一种多轴机械臂的转接组件，如图1-21所示，该转接组件包括固定架2，固定架2构造成L形结构并且包括相互垂直连接的第一基板21和第二基板22，第一基板21具有相对的第一侧211和第二侧212且形成有第一通孔213，多轴机械臂中的执行器1适于固设在第一基板21的第一侧211，且执行器1的输出端12能够穿过第一通孔213并暴露于第二侧212，第二基板22连接于第一基板21的第一侧211并且朝向远离第一基板21的方向延伸，且第二基板22上形成有用于传递扭矩的配合部。

通过上述技术方案，本公开的固定架2构造成L形结构，一方面，该固定架2用于安装执行器1，这种L形的敞开式构造使得安装更加便捷，降低组装成本。并且，将执行器1安装在固定架2的第一基板21的第一侧211，使固定架2贴合执行器1的外形结构，结构更加紧凑，从而很大程度上能够减小机械臂的结构尺寸，并且稳定性强；此外，该固定架2还可以用于与多轴机械臂的相邻级的执行单元相连接，相比于相关技术中的U形固定架，本公开的L形的固定架2不会对相邻级的执行单元的相互旋转造成干涉，使得相邻级的执行单元能够相对于彼此旋转更大的角度，使得组装后的多轴机械臂灵活性更强，更有利于该机械臂执行装配、拾取与放置、包装与码垛等作业。

在本公开的一种实施方式中，如图5所示，第一基板21和/或第二基板22上还形成有布线槽222，以实现在机械臂的外部布线，使得整体布线清晰、简洁，降低了整体的布线难度。

进一步地，该布线槽222可以沿第一基板21和/或第二基板22的边缘延伸，以避免线束对中部的结构造成运动干涉。

可选地，如图6所示，固定架2中的第二基板22的内侧面构造为与执行器1的外周面相适应的弧形面；通常情况下，材料的厚度与强度成正比，通过在第二基板22的内侧设置弧形面，不仅可以保证厚度来提高固定架2的强度，还可以使执行器1与第二基板22更贴合紧凑，避免占用更多的空间，提高结构整体的紧凑性。其中，L形的固定架2在安装上执行器1之后，执行器1所在的一侧为内侧，与之相对的一侧为外侧，也就是说，上述第二基板22的内侧是指靠近执行器1的一侧。

并且，第一基板21形成有贯通的多个第一固定安装孔214，多个第一固定安装孔214围绕第一通孔213间隔布置，以适于与执行器1的本体11上所构造的第二固定安装孔123一一对应地通过紧固件将本体11固定于固定架2。其中，本公开的紧固件是指螺栓、销钉等紧固件，在此不做限制。执行器1和固定架2之间通过紧固件固定的方式可以便于更换拆卸，但在本公开其他实施方式中，也可以通过如粘接、卡接等其他方式固定，在此不作限制。

在本公开实施例中，如图2和图3所示，转接组件还包括第一扭矩传递件4和第二扭矩传递件3，第一扭矩传递件4具有彼此相对的第一扭矩输入侧和第一扭矩输出侧，第二扭矩传递件3具有彼此相对的第二扭矩输入侧和第二扭矩输出侧。其中，如图4、图9和图10所示，第一扭矩传递件4在第一扭矩输入侧构造有第一定位部42，第一定位部42用于与执行器1的输出端12配合，以限定第一扭矩传递件4与执行器1的输出端12之间的相对位置。其中，第一定位部42可以形成为轴状，当然也可以形成为其他的形状，例如棱柱状等，本公开对此不作限制。

并且，第一扭矩传递件4构造有多个第三固定安装孔43，第三固定安装孔43构造为适于与执行器1的输出端12所构造的第四固定安装孔122一一对应地通过紧固件将第一扭矩传递件4可拆卸地连接于输出端12。

并且，如图7-10所示，第一扭矩传递件4在第一扭矩输出侧构造有第一型面配合轴台孔41，且第二扭矩传递件3在第二扭矩输入侧构造有第一型面配合轴台33，第一型面配合轴台孔41与第一型面配合轴台33能够相互配合。这里，第一扭矩传递件4上的第一型面配合轴台孔41和第一定位部42可以同轴设置，以便于定位准确，保证扭矩传递的同轴度。

如图5-8所示，第二扭矩传递件3在第二扭矩输出侧构造有第二型面配合轴台32，配合部构造有第二型面配合轴台孔221，第二型面配合轴台孔221适于与第二型面配合轴台32相互配合，第二扭矩传递件3构造有多个第一转接安装孔311，配合部构造有多个第二转接安装孔223，第一转接安装孔311构造为适于与第二转接安装孔223一一对应地通过紧固件将第二扭矩传递件3与第二基板22可拆卸地连接在一起。

进一步地，第一型面配合轴台33与第二型面配合轴台32同轴设置，以保证能够准确传递扭矩。

应理解的是，本公开所指的轴台和轴台孔，可以具有非圆截面，例如多边形、椭圆形等，在一种示例中，可以具有如图5-10所示的六边形截面，以便于加工，本公开对此不作限制。并且，本公开所指的型面配合是指轴台与轴台孔之间具有相适配的非圆截面，能够限制轴台在轴台孔中的周向转动的配合方式。下文所述的型面配合与此类似。

此外，第一扭矩传递件4构造有与第一型面配合轴台孔41相贯的第一销孔411，第一型面配合轴台33构造有第二销孔331，第一型面配合轴台33与第一型面配合轴台孔41相配合时，第一销孔411与第二销孔331能够对齐以供锁止销插入，防止第一型面配合轴台33从第一型面配合轴台孔41中脱出。

在本公开的其他实施方式中，第一扭矩传递件4在第一扭矩输出侧也可以形成有轴台，在第二扭矩传递件3在第二扭矩输入侧可以形成有轴台孔，该轴台和轴台孔相互配合；或者，在配合部上可以形成有轴台，在第二扭矩传递件3在第二扭矩输出侧形成有轴台孔，该轴台和轴台孔相互配合，本公开对此不作限制。

在本公开实施例中，第一基板21的第二侧212形成有多个第三转接安装孔215，第二扭矩传递件3形成有多个第四转接安装孔312，第三转接安装孔215与第四转接安装孔312适于一一对应地通过紧固件将第二扭矩传递件3与第一基板21可拆卸地连接在一起。

第二扭矩传递件3构造有盘状主体31，第二型面配合轴台32和第一型面配合轴台33分别设置在盘状主体31的两侧，盘状主体31、第一型面配合轴台33和第二型面配合轴台32的轴线共线，多个第一转接安装孔311绕该轴线环形阵列布置，多个第四转接安装孔312绕该轴线环形阵列布置，第四转接安装孔312的轴线与盘状主体的轴线之间的距离大于第一转接安装孔311的轴线与盘状主体的轴线之间的距离，第一转接安装孔311的孔径小于第四转接安装孔312的孔径，以避免安装在第一转接安装孔311上的紧固件干涉第二型面配合轴台32。

进一步地，第一扭矩传递件4的侧壁上还形成有限位孔44，该限位孔用于安装限位螺钉，在固定架2的第一基板上可以形成有限位凸缘216，当第一扭矩传递件4在第一扭矩输入侧的第一定位部42与执行器1的输出端12相连时，限位螺钉与限位凸缘216配合止挡，防止第一扭矩传递件4从第一通孔213中脱出。此外，在限位凸缘216上也可以形成有止挡块(图中未示出)，当第一扭矩传递件4相对于第一通孔213转动时，限位螺钉可以和止挡块形成止挡，以限制第一扭矩传递件4相对于第一通孔213的转动范围。

另外，在本公开实施例中，如图1、图2和图15所示，转接组件包括底座8，底座8具有彼此相对的固定侧和连接侧，固定侧适于与机器人主体面接触，底座8在连接侧构造有始端型面配合轴台81，该始端型面配合轴台81构造为适于与第一型面配合轴台孔41相配合，且始端型面配合轴台81构造有第三销孔811，当始端型面配合轴台81与第一型面配合轴台孔41相配合时，第一销孔411与第三销孔811能够对齐以供锁止销插入，始端型面配合轴台81具有非圆截面，以便于与首级执行单元之间传递扭矩。

进一步地，底座形成有多个第五固定安装孔82，第五固定安装孔82围绕始端型面配合轴台81间隔布置，且用于通过紧固件将底座8固定到机器人主体上，但不仅限于此，也可以设置在基座或工作台上。

此外，在本公开其他实施方式中，第一扭矩传递件4在第一扭矩输出侧也可以形成有轴台，在底座8的连接侧可以形成有轴台孔，该轴台型面配合于轴台孔中，以将第一扭矩传递件4固定在底座上。

在本公开的实施例中，如图2、图3、图11和图12，连接组件还包括第三扭矩传递件71和形成为管状的臂节7，臂节7的两端能够分别通过各自的第三扭矩传递件71与不同的固定架2的第二基板22可拆卸地连接在一起。

第三扭矩传递件71具有彼此相对的第一连接侧711和第二连接侧712，第三扭矩传递件71在第一连接侧711构造有管状连接部，该管状连接部适于间隙配合地插入且通过紧固件可拆卸地固定于臂节7的端部中，例如，在该管状连接部的侧壁上形成有多个沿周向间隔布置的紧固孔714，紧固件从臂节7的侧壁将第三扭矩传递件71固定在臂节的端部。其中，为了防止紧固件在安装时损伤臂节7的外壁，还可以在紧固件与臂节7的外壁之间增设垫片72，该垫片72形成为适配臂节7的外壁的弧形结构。在本公开的其他实施方式中，也可以通过焊接、粘接等其他方式将第三扭矩传递件71固定到第二基板22上。

为了将臂节7通过第三扭矩传递件71连接到固定架2的第二基板22上，第三扭矩传递件71在第二连接侧构造有第三型面配合轴台73，该第三型面配合轴台73适于与第二型面配合轴台孔221相配合；第三扭矩传递件71构造有多个第五转接安装孔713，该第五转接安装孔713适于与安装孔223一一对应地通过紧固件将第三扭矩传递件71与第二基板22可拆卸地连接在一起。

另外，在本公开中，转接组件包括连接支架5，连接支架5具有长度且包括在长度方向上彼此相对的第一端部分51和第二端部分52，第一端部分51在内侧构造有第二定位部511，第二定位部511用于与执行器1的输出端12配合，以限定连接支架5与执行器1的输出端12之间的相对位置，第一端部分51形成有多个第六固定安装孔512，该第六固定安装孔512构造为适于与执行器1的输出端12所构造的第四固定安装孔122一一对应地通过紧固件将连接支架5可拆卸地连接于执行器1的输出端12。

在本公开的其他实施例中，连接支架5的第一端部分51可以与第二扭矩传递件4成型为一体结构。

第二端部分52在内侧构造有第四型面配合轴台521，第四型面配合轴台521适于与配合部的第二型面配合轴台孔221相互配合，第二端部分52构造有多个第六转接安装孔522，该第六转接安装孔522构造为适于与第二转接安装孔223一一对应地通过紧固件将连接支架5与第二基板22可拆卸地连接在一起。

上述连接支架5可以为多种结构形式，例如可以为杆状、板状等，本公开对此不作限制。作为本公开的一种示例，连接支架5的第一端部分51和第二端部分52之间包括具有长度的中间部分53，该中间部分53的长度根据需要进行设计，在中间部分53上可以形成有多个第一减重孔531，第一端部分51的外侧构造有第一减重盲孔513，第二端部分52的外侧构造有第二减重盲孔523，以减轻多轴机械臂的重量。

在本公开实施例中，转接组件包括输出连接件，该输出连接件用于与机器人的机械手连接，以输出转矩，输出连接件可以根据输出需求配置不同形状的输出连接件，本公开对此不作限制。

在本公开的一种实施方式中，如图1、图3、图13和图14所示，输出连接件构造为输出法兰61，输出法兰61具有彼此相对的末端扭矩输入侧和末端扭矩输出侧，输出法兰在末端扭矩输入侧构造有末端型面配合轴孔613，末端型面配合轴孔613适于与第二型面配合轴台32相互配合，输出法兰在末端扭矩输出侧构造有末端型面配合轴台614，该末端型面配合轴台614用于与机械手型面配合以传递扭矩，输出法兰61构造有贯穿末端型面配合轴台614的多个第七固定安装孔611和避让末端型面配合轴台614的多个第七转接安装孔612，第七固定安装孔611用于通过紧固件将机械手与输出法兰61可拆卸地连接在一起，第七转接安装孔612适于与第四转接安装孔312一一对应地通过紧固件将输出法兰61与第二扭矩传递件3可拆卸地连接在一起；这种输出法兰61具有较大的扭矩传递能力，因此可以用于连接机械手或其他连接件，以实现码垛等复杂的作业。

在本公开的另一种实施方式中，如图16、图17、图20和图21中，输出连接件可以包括L形转接架62和用于与机械手固定连接以传递扭矩的输出盘63，L形转接架62包括彼此相对的第一连接端部分621和第二连接端部分622，第一连接端部分621的内侧构造有第五型面配合轴台6211，该第五型面配合轴台6211构适于与第二型面配合轴台孔221相配合，第一连接端部分621构造有多个第八转接安装孔6212，该第八转接安装孔6212适于与第二转接安装孔223一一对应地通过紧固件将L形转接架62可拆卸地固定于第二基板22，第二连接端部分622构造为适于固定输出盘63。

进一步地，在本公开的一种实施方式中，使用第二扭矩传递件3用作输出盘63，第二连接端部分622的外侧构造有输出型面配合轴孔6221，该输出型面配合轴孔6221构造为适于与第一型面配合轴台33或第二型面配合轴台32相配合，第二连接端部分622构造有多个第九转接安装孔6222，该第九转接安装孔6222构造为适于与第一转接安装孔311一一对应地通过紧固件将输出盘63与L形转接架62可拆卸地连接在一起。在输出盘63上可以安装诸如刀具、钻头等多种形式的输出执行元件，以实现加工、人机协作等工作。

在本公开中，L形转接架62的第一连接端部分621和第二连接端部分622可以包括弯折的中间连接部分，该中间连接部分上可以开设有第二减重孔623，该第二减重孔623可以被构造成各种形状，本公开对此不作限制。

本公开另一实施例提供一种多轴机械臂，如图1至图21所示，该多轴机械臂包括转接组件和多级执行单元，其中，转接组件包括底座8、输出连接件6以及固定架2，其中，该底座8用于固定和支承多级执行单元，该多级执行单元可执行位置调节、旋转等动作，并通过输出连接件6输出至外部的机械手等结构。该多轴机械臂的具体结构如下：

上述底座8用于安装于机器人的主体，该机器人主体是指诸如机器人身体、机器人作业平台等结构，本公开对此不作限制。上述输出连接件6用于与机器人的机械手连接，以带动机械手执行旋转、抓取等作业。

上述多级执行单元中的每级执行单元包括执行器1和固定架2，其中，执行器1具有本体11和能够相对于本体11绕旋转轴线转动的输出端12，固定架2构造成L形结构并且包括相垂直连接的第一基板21和第二基板22，第一基板21具有相对的第一侧211和第二侧212且形成有第一通孔213，本体11位于第一基板21的第一侧211且固定于固定架2，输出端12穿过第一通孔213并暴露于第二侧212，以连接于相邻一级的执行单元或输出连接件，旋转轴线与第一通孔213的中心轴线共线，第二基板22连接于第一基板21的第一侧211并且朝向远离第一基板21的方向延伸，以连接于相邻一级的执行单元或输出连接件，其中，底座8与首级执行单元101、201的输出端12连接在一起，输出连接件与末级执行单元106、207中的输出端12或第二基板22连接，以使得机械手能够绕末级执行单元106、207中的输出端12的旋转轴线转动。

其中，上述执行器1可以是电机、马达等多种驱动装置，在本公开的一种示例中，如图4所示，该执行器1的本体11内可以设置有电机、减速器和控制器，控制器用于控制电机运行，本体11上还设置有第二固定安装孔123，该第二固定安装孔123围绕输出端12间隔布置，且用于与第一基板21的第一固定安装孔214通过紧固件配合相连。电机的输出轴通过减速器与执行器1的输出端12相连，该输出端12可以根据需要构造成多种形式，例如可以构造成盘状法兰，且该输出端12上形成有与其旋转轴线同轴的定位孔121，以便于在安装时与第一扭矩传递件4的第一定位部42配合，同时，围绕该定位孔121的周围还设置有多个第四固定安装孔122，以固定机械手或相邻级的执行单元。

通过上述技术方案，该多轴机械臂包括多级执行单元，可以根据作业需求设置不同级数的执行单元，以使机械臂能够朝向不同的方向执行转动、弯曲和其他多种动作，作业范围广。此外，本公开的多级执行单元通过构造成L形的固定架2相连，能够减小机械臂的结构尺寸，并且稳定性强；相比于相关技术中的U形固定架，本公开的L形的固定架2不会对相邻级的执行单元的相互旋转造成干涉，使得相邻级的执行单元能够相对于彼此旋转更大的角度，使得组装后的多轴机械臂灵活性更强，更有利于该机械臂执行装配、拾取与放置、包装与码垛等作业。

在下文中，将对本公开的多轴机械臂的相邻级执行单元之间的连接方式进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的有关连接方式的实施例及实施方式中的特征可以相互组合，也就是说多级执行单元之间可以通过下述的多种连接方式组装而成。

在本公开一种实施方式中，如图10和图11所示，上述连接组件还包括连接支架5，相邻的两级执行单元以其旋转轴线相垂直的方式通过连接支架5连接在一起，连接支架5具有长度且在长度方向上具有彼此相对的第一端部分51和第二端部分52，第一端部分51固定于其中一级执行单元的输出端12，第二端部分52固定于其中另一级执行单元的第二基板22的外侧。

通过上述结构，连接支架5的第二定位部511插设于执行器1的输出端12之后，再通过螺栓、销钉等紧固件将连接支架5的第一端部分51固定在执行器1的输出端12，同样的，连接支架5的第二端部分52也可以通过螺栓、销钉等紧固件固定在第二基板22上，但本公开的固定方式并不仅限于此。

在本公开的另一种实施方式中，如图1至图3所示，相邻的两级执行单元中，后一级执行单元的输出端12垂直地固定于前一级执行单元的第二基板22的外侧，即通过第一扭矩传递件4和第二扭矩传递件3连接在一起。

执行器1的输出端12能够从第一通孔213中露出，以与前一级的执行单元的第二基板22固定，在本公开中，该输出端12可以直接固定在第二基板22上，也可以通过其他连接件固定。作为本公开的一种示例性实施方式，为了便于组装和拆卸相邻级的执行单元，本公开还提供第一扭矩传递件3和第二扭矩传递件4以连接执行器1的输出端12和第二基板22。

上述第一扭矩传递件3用于固定在前一级的第二基板22上，通过第一型面配合轴台33与后一级的执行的输出端12相连，该第一扭矩传递件3的主体31上可以形成有多个紧固孔，以通过紧固件的方式可拆卸地固定在第二基板22上，也可以直接焊接在第二基板22上，或者可以和第二基板22一体成型，本公开对此不作限制。

在将第一扭矩传递件3固定到前一级的第二基板22上，第二扭矩传递件4固定到后一级的执行器1输出端12上之后，第一扭矩传递件3的第一型面配合轴台33型面配合于第二扭矩传递件4的第一型面配合轴台孔41。在本公开中，执行器1的输出端12上形成有与其旋转轴线同轴的定位孔121，第二扭矩传递件4的另一侧形成有用于与定位孔121配合的第一定位部42。这样，当安装第二扭矩传递件4时，通过将第一定位部42插接在定位孔121中定位，可以保证第二扭矩传递件4与执行器1的输出端12的同轴度，保证扭矩传递的稳定性。

在本公开的又一实施方式中，如图2所示，相邻的两级执行单元以其旋转轴线相平行的方式通过臂节7、第三扭矩传递件71连接在一起，臂节7具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，第一端部通过第三扭矩传递件71垂直地固定于其中一级执行单元的第二基板22的外侧，第二端部通过第三扭矩传递件71垂直地固定于其中另一级执行单元的第二基板22。

此外，在第三扭矩传递件71的第二连接侧712的端面上，还可以形成有第四型面配合轴台73，该第四型面配合轴台73与第二基板22的第二型面配合轴台孔221型面配合，以便于传递第二基板22向第三扭矩传递件71施加的扭矩。

本公开的臂节7可以是碳管、金属管或高强度塑料管等材质制成，但不仅限于此。此外，在本公开的其他实施方式中，臂节7也可以是实心杆状、板状等多种结构形式，本公开对此不作限制。

在本公开的再一实施方式中，如图3所示，相邻的两级执行单元以其旋转轴线相平行的方式通过臂节7、、第三扭矩传递件71和L形支架9连接在一起，臂节7具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，L形支架9包括相互垂直的第一支架部分91和第二支架部分92，第一端部通过第三扭矩传递件71垂直地固定于其中一级执行单元的第二基板22的外侧，第二端部通过第三扭矩传递件71垂直地固定于第一支架部分91的外侧，其中另一级执行单元的输出端通过第一扭矩传递件4和第二扭矩传递件3固定于第二支架部分92的外侧。这里，对于L形支架9来说，第一支架部分91的外表面与第二支架部分92的外表面之间的夹角为钝角，内表面之间的夹角为直角或锐角。在本公开的一种示例中，L形支架9选用直角型结构，则外表面之间的夹角可以是270°，内表面之间的夹角可以是90°。因此，上述第一支架部分91和第二支架部分92的外侧是指其外表面的一侧。

L形支架9的结构构造成与固定架2的结构相同，其中，第一支架部分91的结构与第二基板22的结构相同，第二支架部分92的结构与第一基板21的结构相同，以便于统一加工，节约成本。但在本公开的其他实施方式中，L形支架9也可以是其他结构形式，例如，第一支架部分91和第二支架部分92形成为板状，第一支架部分91上形成有与前一级的执行单元的输出端12相连的凸起，第二支架部分92上形成有卡接臂节7的卡扣结构等，本公开对此不作限制。

在本公开的一种示例性实施方式中，如图1、图3、图13和图14所示，输出连接件6构造为输出法兰61，输出法兰61通过第一扭矩传递件4和第二扭矩传递件3连接于末级执行单元106中的输出端12，例如，可以通过第一扭矩传递件3和第二扭矩传递件4与末级执行单元106中的输出端12相连，输出法兰61可以通过紧固件紧固、焊接等多种方式固定到第一扭矩传递件3上，第一扭矩传递件3通过第二扭矩传递件4固定到末级执行单元106的输出端12。

在本公开的另一种示例性实施方式中，输出连接件6包括L形转接架62和输出盘63，L形转接架62的第一连接端部分621固定于末级执行单元207的第二基板22，L形转接架62的第二连接端部分622延伸至末级执行单元207的输出端12，输出盘63固定在第二连接端部分622上，输出盘63的中心轴线与末级执行单元207的输出端12的旋转轴线共线。由于第二基板22上可以形成有第二型面配合轴台孔221，则L形转接架62与第二基板22固定的一端上可以形成有第五型面配合轴台621，第五型面配合轴台621与第二型面配合轴台孔221型面配合相连，提高安装稳定性。

在本公开中，上述输出盘63可以构造成多种形式，为了简化加工工艺，节约成本，该输出盘63可以采用和上述第一扭矩传递件3相同的结构，相应的，L形转接架62与输出盘63相连的一端可以形成有输出型面配合轴孔622，该输出型面配合轴孔622与输出盘63上的凸起型面配合，以更好的向输出盘63传递扭矩。

基于上文所描述的多轴机械臂的构件及其连接关系，可以根据实际需求搭建不同形态的机械臂，例如根据上述执行单元之间的连接方式，可以选用不同的连接方式搭建出三轴、四轴以及五轴等多轴机械臂。在下文中，本公开将提供机械臂的几种实施方式，但并不仅限于此。

根据机械臂的作业内容，其搭建后的机械臂主要包括以下两类，其一，首级执行单元101的旋转轴线与末级执行单元106的旋转轴线相垂直，或者，首级执行单元201的旋转轴线与末级执行单元207的旋转轴线能够重合。

基于此，本公开的实施方式一提供一种六轴的机械臂，如图1所示，该机械臂的具体结构包括：输出连接件6构造为输出法兰61，多级执行单元包括依次相连的首级执行单元101、次级执行单元102、第三级执行单元103、第四级执行单元104、次末级执行单元105和末级执行单元106；其中，

首级执行单元101的输出端12通过第一扭矩传递件4固定于底座8上，首级执行单元101与次级执行单元102以其旋转轴线相垂直的方式通过第一扭矩传递件4和第二扭矩传递件3连接在一起。作为本公开一种示例，底座8上可以形成有传递扭矩的始端型面配合轴台81，以通过第二扭矩传递件4与首级执行单元101的输出端12相连。

次级执行单元102和第三级执行单元103以其旋转轴线相平行的方式通过第一臂节701和第三扭矩传递件71连接在一起，第一臂节701具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，第一臂节701的第一端部通过第三扭矩传递件(71)垂直地固定于次级执行单元102的第二基板22的外侧，第一臂节701的第二端部通过第三扭矩传递件71垂直地固定于第三级执行单元103的第二基板22；

第三级执行单元103和第四级执行单元104以其旋转轴线相平行的方式通过第二臂节702和L形支架9连接在一起，第二臂节702具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，L形支架9包括相互垂直连接的第一支架部分91和第二支架部分92，第二臂节702的第一端部通过第三扭矩传递件71垂直地固定于第四级执行单元104的第二基板22的外侧，第二臂节702的第二端部通过第三扭矩传递件71垂直地固定于第一支架部分91的外侧，第三级执行单元103的输出轴通过第一扭矩传递件4和第二扭矩传递件3固定于第二支架部分92的外侧；

第四级执行单元104的输出端12通过第一扭矩传递件4和第二扭矩传递件3垂直地固定于次末级执行单元105的第二基板22的外侧；

次末级执行单元105的输出端12通过第一扭矩传递件4和第二扭矩传递件3垂直地固定于末级执行单元106的第二基板22的外侧；

输出法兰61通过第一扭矩传递件4和第二扭矩传递件3同轴地固定于末级执行单元106的输出端12；

其中，次级执行单元102的输出端12和第三级执行单元103的输出端12位于第一臂节701的同一侧，第三级执行单元103的输出端12和第四级执行单元104的输出端12位于第二臂节702的同一侧。

以这种方式连接的机械臂通过第一臂节701和第二臂节702增加了执行单元之间的间距，以增加机械臂的动作范围，并且通过六级执行单元的相互配合，能够满足大部分的动作需求，例如装配、拾取和放置、包装和码垛等，灵活度高。

上述六轴机械臂的组装方式还具有多种变型形式，例如可以将第一臂节701安装在第四级执行单元104和次末级执行单元105之间，将第二臂节702安装在次末级执行单元105与末级执行单元106之间，其各种变型方式均落在本公开的保护范围之内。

此外，可以根据实际需求，按照上述六轴机械臂的组装方式搭建其余轴数的机械臂，例如根据上述机械臂的组装方式可以搭建三轴、四轴等多轴机械臂。

本公开的实施方式二提供一种多轴的多级机械臂，其中，连接组件包括多个连接支架5，如图10所示，该多级机械臂包括多级执行单元和多个连接支架5，首级执行单元201的输出端通过第一扭矩传递件4固定于底座8上，第(N-1)级执行单元与第N级执行单元以其旋转轴线相垂直的方式固定在连接支架5的同一侧，第(N+1)级执行单元的输出端通过第一扭矩传递件4和第二扭矩传递件3垂直地固定于第N级执行单元的第二基板22的外侧，其中，N为偶数。

其中，连接支架5具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部分51和第二端部分52，第一端部分51固定于第N级执行单元的输出端，第二部分固定于第N-1级执行单元的第二基板22的外侧。

多级机械臂中的相邻的两级执行单元以其旋转轴线相垂直的方式固定在连接支架5的同一侧，连接支架5具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部分51和第二端部分52，第一端部分51固定于其中一级执行单元的输出端12，第二端部分52固定于其中另一级执行单元的第二基板22的外侧，首级执行单元201的旋转轴线与末级执行单元207的旋转轴线能够重合，输出连接件6包括L形转接架62和输出盘63，L形转接架62的第一连接端部分621固定于末级执行单元207的第二基板22，且L形转接架62的第二连接端部分622延伸至末级执行单元207的输出端12，并且输出盘63固定于第二连接端部分622上，以使得输出盘63的中心轴线与末级执行单元207的输出端12的旋转轴线共线。

以如图10所示的七级机械臂为例，例如包括首级执行单元201、次级执行单元202、第三级执行单元203、第四级执行单元204、第五级执行单元205、次末级执行单元206和末级执行单元207，该七级机械臂包括七级执行单元和多个连接支架5，首级执行单元201的输出端通过第一扭矩传递件4固定于底座8上，第(N-1)级执行单元与第N级执行单元以其旋转轴线相垂直的方式固定在连接支架5的同一侧，第(N+1)级执行单元的输出端通过第一扭矩传递件4和第二扭矩传递件3垂直地固定于第N级执行单元的第二基板22的外侧，其中，N为偶数且N≤6。

以这种方式搭建的机械臂结构紧凑，体积小，且易于安装，且N级执行单元能模拟人手臂的N个自由度(N为大于1的正整数)，以模仿人手的动作，灵活性高。

此外，在本公开的实施方式三中，还可以提供一种六轴机械臂，该机械臂包括首级执行单元、次级执行单元、第三级执行单元、第四级执行单元、次末级执行单元和末级执行单元。其大部分构造与实施方式一中的机械臂相同，不同之处仅在于，首级执行单元和次级执行单元通过连接支架以其旋转轴线相垂直的方式固定在连接支架的同一侧，以通过连接支架带动次级执行单元旋转。

在本公开的实施方式四中，还可以提供一种五轴机械臂，该机械臂的输出连接件构造为输出法兰，多级执行单元包括依次相连的首级执行单元、次级执行单元、第三级执行单元、次末级执行单元和末级执行单元；

其中，首级执行单元和次级执行单元通过连接支架以其旋转轴线相垂直的方式固定在连接支架的同一侧；

次级执行单元和第三级执行单元以其旋转轴线相平行的方式通过第一臂节连接在一起，第一臂节具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，第一臂节的第一端部垂直地固定于次级执行单元的第二基板的外侧，第一臂节的第二端部垂直地固定于第三级执行单元的第二基板；

第三级执行单元和次末级执行单元以其旋转轴线相平行的方式通过第二臂节和L形支架连接在一起，第二臂节具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，L形支架包括相互垂直的第一支架部分和第二支架部分，第二臂节的第一端垂直地固定于次末级执行单元的第二基板的外侧，第二臂节的第二端垂直地固定于第一支架部分的外侧，第三级执行单元的输出端固定于第二支架部分的外侧；

次末级执行单元的输出端和末级执行单元通过连接支架以其旋转轴线相垂直的方式固定在连接支架的同一侧；

输出法兰同轴地固定于末级执行单元的输出端。

上述几种实施方式中的多轴机械臂灵活度高，通过L形的固定架2能够提高执行单元之间的稳定性。

以上各种连接方式仅是作为本公开的一种示例，并不意味着对本公开的限制，本领域技术人员可以根据上文所公开的相邻级的机械臂之间的连接方式进行任意组合，以搭建出适应不同作业需求的多轴机械臂。

本公开还提供一种机器人，包括如上所述的多轴机械臂的转接组件和/或如上所述的机器人的多轴机械臂。

可选地，该机器人还可以包括控制该多轴机械臂的控制系统，该控制系统能够控制执行器转动，以使相邻的执行单元之间相互转动。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (19)

1.一种多轴机械臂的转接组件，其特征在于，所述转接组件包括固定架(2)，所述固定架(2)构造成L形结构并且包括相互垂直连接的第一基板(21)和第二基板(22)，所述第一基板(21)具有相对的第一侧(211)和第二侧(212)且形成有第一通孔(213)，多轴机械臂中的执行器(1)适于固设在所述第一基板(21)的所述第一侧(211)，且所述执行器(1)的输出端(12)穿过所述第一通孔(213)并暴露于所述第二侧(212)，所述第二基板(22)连接于所述第一基板(21)的所述第一侧(211)并且朝向远离所述第一基板(21)的方向延伸，且所述第二基板(22)上形成有用于传递扭矩的配合部。

2.根据权利要求1所述的多轴机械臂的转接组件，其特征在于，所述第一基板(21)和/或所述第二基板(22)上还形成有布线槽(222)。

3.根据权利要求1所述的多轴机械臂的转接组件，其特征在于，所述固定架(2)中的所述第二基板(22)的内侧面构造为与所述执行器(1)的外周面相适应的弧形面；

所述第一基板(21)形成有贯通的多个第一固定安装孔(214)，多个所述第一固定安装孔(214)围绕所述第一通孔(213)间隔布置，以适于与所述执行器(1)的本体(11)上所构造的第二固定安装孔(123)一一对应地通过紧固件将所述本体(11)固定于所述固定架(2)。

4.根据权利要求1所述的多轴机械臂的转接组件，其特征在于，所述转接组件还包括第一扭矩传递件(4)和第二扭矩传递件(3)，

所述第一扭矩传递件(4)具有彼此相对的第一扭矩输入侧和第一扭矩输出侧，所述第二扭矩传递件(3)具有彼此相对的第二扭矩输入侧和第二扭矩输出侧，

所述第一扭矩传递件(4)在所述第一扭矩输入侧构造有第一定位部(42)，所述第一定位部(42)用于与所述执行器(1)的输出端(12)配合，以限定所述第一扭矩传递件(4)与所述执行器(1)的输出端(12)之间的相对位置，所述第一扭矩传递件(4)构造有多个第三固定安装孔(43)，所述第三固定安装孔(43)构造为适于与所述执行器(1)的输出端(12)所构造的第四固定安装孔(122)一一对应地通过紧固件将所述第一扭矩传递件(4)可拆卸地连接于所述输出端(12)，

所述第一扭矩传递件(4)在所述第一扭矩输出侧构造有第一型面配合轴台孔(41)，且所述第二扭矩传递件(3)在所述第二扭矩输入侧构造有第一型面配合轴台(33)，所述第一型面配合轴台孔(41)与所述第一型面配合轴台(33)相互配合，

所述第二扭矩传递件(3)在所述第二扭矩输出侧构造有第二型面配合轴台(32)，所述配合部构造有第二型面配合轴台孔(221)，所述第二型面配合轴台孔(221)适于与所述第二型面配合轴台(32)相互配合，

所述第二扭矩传递件(3)构造有多个第一转接安装孔(311)，所述配合部构造有多个第二转接安装孔(223)，所述第一转接安装孔(311)构造为适于与所述第二转接安装孔(223)一一对应地通过紧固件将所述第二扭矩传递件(3)与所述第二基板(22)可拆卸地连接在一起，

所述第一型面配合轴台(33)与所述第二型面配合轴台(32)同轴设置。

5.根据权利要求4所述的多轴机械臂的转接组件，其特征在于，并且，所述第一扭矩传递件(4)构造有与所述第一型面配合轴台孔(41)相贯的第一销孔(411)，所述第一型面配合轴台(33)构造有第二销孔(331)，所述第一型面配合轴台(33)与所述第一型面配合轴台孔(41)相配合时，所述第一销孔(411)与所述第二销孔(331)对齐以供锁止销插入。

6.根据权利要求4所述的多轴机械臂的转接组件，其特征在于，所述第一基板(21)的第二侧(212)形成有多个第三转接安装孔(215)，所述第二扭矩传递件(3)形成有多个第四转接安装孔(312)，所述第三转接安装孔(215)与所述第四转接安装孔(312)适于一一对应地通过紧固件将所述第二扭矩传递件(3)与所述第一基板(21)可拆卸地连接在一起。

7.根据权利要求5所述的多轴机械臂的转接组件，其特征在于，所述转接组件包括底座(8)，

所述底座(8)具有彼此相对的固定侧和连接侧，所述固定侧适于与机器人主体面接触，所述底座(8)在所述连接侧构造有始端型面配合轴台(81)，该始端型面配合轴台(81)构造为适于与所述第一型面配合轴台孔(41)相配合，且所述始端型面配合轴台(81)构造有第三销孔(811)，当所述始端型面配合轴台(81)与所述第一型面配合轴台孔(41)相配合时，所述第一销孔(411)与所述第三销孔(811)对齐以供锁止销插入，所述始端型面配合轴台(81)具有非圆截面，

所述底座形成有多个第五固定安装孔(82)，所述第五固定安装孔(82)围绕所述始端型面配合轴台(81)间隔布置，且用于通过紧固件将所述底座(8)固定到所述机器人主体上。

8.根据权利要求4所述的多轴机械臂的转接组件，其特征在于，所述连接组件还包括第三扭矩传递件(71)和形成为管状的臂节(7)，所述臂节(7)的两端分别通过各自的所述第三扭矩传递件(71)与不同的所述固定架(2)的第二基板(22)可拆卸地连接在一起；

所述第三扭矩传递件(71)具有彼此相对的第一连接侧(711)和第二连接侧(712)，所述第三扭矩传递件(71)在所述第一连接侧(711)构造有管状连接部，该管状连接部适于间隙配合地插入且通过紧固件可拆卸地固定于所述臂节(7)的端部中，所述第三扭矩传递件(71)在所述第二连接侧(712)构造有第三型面配合轴台(73)，该第三型面配合轴台(73)适于与所述第二型面配合轴台孔(221)相配合；所述第三扭矩传递件(71)构造有多个第五转接安装孔(713)，该第五转接安装孔(713)适于与所述安装孔(223)一一对应地通过紧固件将所述第三扭矩传递件(71)与所述第二基板(22)可拆卸地连接在一起。

9.根据权利要求4所述的多轴机械臂的转接组件，其特征在于，所述转接组件包括连接支架(5)，所述连接支架(5)具有长度且包括在长度方向上彼此相对的第一端部分(51)和第二端部分(52)，

所述第一端部分(51)在内侧构造有第二定位部(511)，所述第二定位部(511)用于与所述执行器(1)的所述输出端(12)配合，以限定所述连接支架(5)与所述执行器(1)的输出端(12)之间的相对位置，所述第一端部分(51)形成有多个第六固定安装孔(512)，该第六固定安装孔(512)构造为适于与所述执行器(1)的输出端(12)所构造的第四固定安装孔(122)一一对应地通过紧固件将所述连接支架(5)可拆卸地连接于所述输出端(12)，

所述第二端部分(52)在内侧构造有第四型面配合轴台(521)，所述第四型面配合轴台(521)适于与所述配合部的第二型面配合轴台孔(221)相互配合，所述第二端部分(52)构造有多个第六转接安装孔(522)，该第六转接安装孔(522)构造为适于与第二转接安装孔(223)一一对应地通过紧固件将所述连接支架(5)与所述第二基板(22)可拆卸地连接在一起。

10.根据权利要求6所述的多轴机械臂的转接组件，其特征在于，所述转接组件包括输出连接件，该输出连接件用于与机器人的机械手连接，以输出转矩，

所述输出连接件构造为输出法兰(61)，所述输出法兰(61)具有彼此相对的末端扭矩输入侧和末端扭矩输出侧，所述输出法兰在所述末端扭矩输入侧构造有末端型面配合轴孔(613)，所述末端型面配合轴孔(613)适于与所述第二型面配合轴台(32)相互配合，所述输出法兰在所述末端扭矩输出侧构造有末端型面配合轴台(614)，该末端型面配合轴台(614)用于与所述机械手型面配合以传递扭矩，所述输出法兰(61)构造有贯穿所述末端型面配合轴台(614)的多个第七固定安装孔(611)和避让所述末端型面配合轴台(614)的多个第七转接安装孔(612)，所述第七固定安装孔(611)用于通过紧固件将机械手与所述输出法兰(61)可拆卸地连接在一起，所述第七转接安装孔(612)适于与所述第四转接安装孔(312)一一对应地通过紧固件将所述输出法兰(61)与第二扭矩传递件(3)可拆卸地连接在一起；

或者，

所述输出连接件包括L形转接架(62)和用于与所述机械手固定连接以传递扭矩的输出盘(63)，所述L形转接架(62)包括彼此相对的第一连接端部分(621)和第二连接端部分(622)，所述第一连接端部分(621)的内侧构造有第五型面配合轴台(6211)，该第五型面配合轴台(6211)构适于与所述第二型面配合轴台孔(221)相配合，所述第一连接端部分(621)构造有多个第八转接安装孔(6212)，该第八转接安装孔(6212)适于与第二转接安装孔(223)一一对应地通过紧固件将所述L形转接架(62)可拆卸地固定于第二基板(22)，所述第二连接端部分(622)构造为适于固定所述输出盘(63)。

11.根据权利要求10所述的多轴机械臂的转接组件，其特征在于，使用所述第二扭矩传递件(3)用作所述输出盘(63)，

第二连接端部分(622)的外侧构造有输出型面配合轴孔(6221)，该输出型面配合轴孔(6221)构造为适于与所述第一型面配合轴台(33)或第二型面配合轴台(32)相配合，所述第二连接端部分(622)构造有多个第九转接安装孔(6222)，该第九转接安装孔(6222)构造为适于与所述第一转接安装孔(311)一一对应地通过紧固件将所述输出盘(63)与所述L形转接架(62)可拆卸地连接在一起。

12.一种机器人的多轴机械臂，其特征在于，所述多轴机械臂包括：

转接组件，其中，所述转接组件包括：

底座(8)，该底座(8)用于安装于机器人主体；

输出连接件，该输出连接件用于与所述机器人的机械手连接；以及，

固定架(2)；以及

多级执行单元，每级所述执行单元包括执行器(1)和所述固定架(2)，其中，所述执行器(1)具有本体(11)和相对于所述本体(11)绕旋转轴线转动的输出端(12)，所述固定架(2)构造成L形结构并且包括相垂直连接的第一基板(21)和第二基板(22)，所述第一基板(21)具有相对的第一侧(211)和第二侧(212)且形成有第一通孔(213)，所述本体(11)位于所述第一基板(21)的所述第一侧(211)且固定于所述固定架(2)，所述输出端(12)穿过所述第一通孔(213)并暴露于所述第二侧(212)，以连接于相邻一级的执行单元或所述输出连接件，所述旋转轴线与所述第一通孔(213)的中心轴线共线，所述第二基板(22)连接于所述第一基板(21)的所述第一侧(211)并且朝向远离所述第一基板(21)的方向延伸，以连接于相邻一级的执行单元或所述输出连接件，其中，所述底座(8)与首级执行单元(101、201)的输出端(12)通过第一扭矩传递件(4)连接在一起，所述输出连接件与末级执行单元(106、207)中的输出端(12)或第二基板(22)连接，以使得所述机械手绕所述末级执行单元(106、207)中的输出端(12)的旋转轴线转动。

13.根据权利要求12所述的机器人的多轴机械臂，其特征在于，所述连接组件还包括连接支架(5)，其中，相邻的两级执行单元以其旋转轴线相垂直的方式通过所述连接支架(5)连接在一起，所述连接支架(5)具有长度且在长度方向上具有彼此相对的第一端部分(51)和第二端部分(52)，所述第一端部分(51)固定于其中一级执行单元的输出端(12)，所述第二端部分(52)固定于其中另一级执行单元的第二基板(22)的外侧；

和/或，

相邻的两级执行单元中，后一级执行单元的输出端(12)通过第一扭矩传递件(4)和第二扭矩传递件(3)垂直地固定于前一级执行单元的第二基板(22)的外侧；

和/或，

相邻的两级执行单元以其旋转轴线相平行的方式通过臂节(7)和第三扭矩传递件(71)连接在一起，所述臂节(7)具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，所述第一端部通过第三扭矩传递件(71)垂直地固定于其中一级执行单元的第二基板(22)的外侧，所述第二端部通过所述第三扭矩传递件(71)垂直地固定于其中另一级执行单元的第二基板(22)；

和/或，

相邻的两级执行单元以其旋转轴线相平行的方式通过臂节(7)、第三扭矩传递件(71)和L形支架(9)连接在一起，所述臂节(7)具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，所述L形支架(9)包括相互垂直的第一支架部分(91)和第二支架部分(92)，所述第一端部通过第三扭矩传递件(71)垂直地固定于其中一级执行单元的第二基板(22)的外侧，所述第二端部通过第三扭矩传递件(71)垂直地固定于所述第一支架部分(91)的外侧，其中另一级执行单元的输出端通过第一扭矩传递件(4)和第二扭矩传递件(3)固定于所述第二支架部分(92)的外侧。

14.根据权利要求13所述的机器人的多轴机械臂，其特征在于，所述L形支架(9)的结构构造成与所述固定架(2)的结构相同，其中，所述第一支架部分(91)的结构与所述第二基板(22)的结构相同，所述第二支架部分(92)的结构与所述第一基板(21)的结构相同。

15.根据权利要求12所述的机器人的多轴机械臂，其特征在于，所述输出连接件构造为输出法兰(61)，所述输出法兰(61)通过所述第一扭矩传递件(4)和第二扭矩传递件(3)连接于所述末级执行单元(106)中的输出端(12)；

或者，

所述输出连接件包括L形转接架(62)和输出盘(63)，所述L形转接架(62)的第一连接端部分(621)固定于所述末级执行单元(207)的第二基板(22)，L形转接架(62)的第二连接端部分(622)延伸至所述末级执行单元(207)的输出端(12)，所述输出盘(63)固定在所述第二连接端部分(622)上，所述输出盘(63)的中心轴线与末级执行单元(207)的输出端(12)的旋转轴线共线。

16.根据权利要求12-15中任意一项所述的机器人的多轴机械臂，其特征在于，所述首级执行单元(101)的旋转轴线与所述末级执行单元(106)的旋转轴线相垂直，或者，所述首级执行单元(201)的旋转轴线与所述末级执行单元(207)的旋转轴线重合。

17.根据权利要求12所述的机器人的多轴机械臂，其特征在于，所述输出连接件构造为输出法兰(61)，所述多级执行单元包括依次相连的所述首级执行单元(101)、次级执行单元(102)、第三级执行单元(103)、第四级执行单元(104)、次末级执行单元(105)和所述末级执行单元(106)；其中，

所述首级执行单元(101)的输出端(12)通过第一扭矩传递件(4)固定于所述底座(8)上，所述首级执行单元(101)与所述次级执行单元(102)以其旋转轴线相垂直的方式通过所述第一扭矩传递件(4)和第二扭矩传递件(3)连接在一起；

所述次级执行单元(102)和第三级执行单元(103)以其旋转轴线相平行的方式通过第一臂节(701)和第三扭矩传递件(71)连接在一起，所述第一臂节(701)具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，所述第一臂节(701)的第一端部通过第三扭矩传递件(71)垂直地固定于次级执行单元(102)的第二基板(22)的外侧，所述第一臂节(701)的第二端部通过第三扭矩传递件(71)垂直地固定于第三级执行单元(103)的第二基板(22)；

所述第三级执行单元(103)和所述第四级执行单元(104)以其旋转轴线相平行的方式通过第二臂节(702)和L形支架(9)连接在一起，所述第二臂节(702)具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，所述L形支架(9)包括相互垂直连接的第一支架部分(91)和第二支架部分(92)，所述第二臂节(702)的第一端部通过第三扭矩传递件(71)垂直地固定于第四级执行单元(104)的第二基板(22)的外侧，所述第二臂节(702)的第二端部通过第三扭矩传递件(71)垂直地固定于第一支架部分(91)的外侧，第三级执行单元(103)的输出轴通过所述第一扭矩传递件(4)和第二扭矩传递件(3)固定于所述第二支架部分(92)的外侧；

所述第四级执行单元(104)的输出端(12)通过所述第一扭矩传递件(4)和第二扭矩传递件(3)垂直地固定于次末级执行单元(105)的第二基板(22)的外侧；

所述次末级执行单元(105)的输出端(12)通过所述第一扭矩传递件(4)和第二扭矩传递件(3)垂直地固定于末级执行单元(106)的第二基板(22)的外侧；

所述输出法兰(61)通过所述第一扭矩传递件(4)和第二扭矩传递件(3)同轴地固定于末级执行单元(106)的输出端(12)；

其中，所述次级执行单元(102)的输出端(12)和所述第三级执行单元(103)的输出端(12)位于所述第一臂节(701)的同一侧，所述第三级执行单元(103)的输出端(12)和所述第四级执行单元(104)的输出端(12)位于所述第二臂节(702)的同一侧。

18.根据权利要求12所述的机器人的多轴机械臂，其特征在于，所述连接组件包括多个连接支架(5)，并且所述多级机械臂包括多级所述执行单元和所述多个连接支架(5)，

所述首级执行单元(201)的输出端通过第一扭矩传递件(4)固定于所述底座(8)上，

第(N-1)级执行单元与第N级执行单元以其旋转轴线相垂直的方式固定在连接支架(5)的同一侧，第(N+1)级执行单元的输出端通过第一扭矩传递件(4)和第二扭矩传递件(3)垂直地固定于第N级执行单元的第二基板(22)的外侧，其中，N为偶数，

其中，所述连接支架(5)具有长度且在长度方向上具有相对的第一端部分(51)和第二端部分(52)，所述第一端部分(51)固定于第N级执行单元的输出端，第二部分固定于第(N-1)级执行单元的第二基板(22)的外侧；

并且，首级执行单元(201)的旋转轴线与末级执行单元的旋转轴线重合；

所述输出连接件包括L形转接架(62)和输出盘(63)，所述L形转接架(62)的第一连接端部分(621)固定于末级执行单元(207)的第二基板(22)，且L形转接架(62)的第二连接端部分(622)延伸至末级执行单元(207)的输出端(12)，并且所述输出盘(63)固定于所述第二连接端部分(622)上，所述输出盘(63)的中心轴线与末级执行单元(207)的输出端(12)的旋转轴线共线。

19.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1-11中任一项所述的多轴机械臂的转接组件和/或权利要求12-18中任一项所述的机器人的多轴机械臂。

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