CN201338275Y - 融合式机器人肩关节 - Google Patents

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Abstract

融合式机器人肩关节解决的技术问题是传统的仿人形机器人肩关节外观臃肿体积大，本实用新型将肩部关节动力转移到胸部，放在胸腔内，将抬臂电动机作为整个肩关节的支撑轴，抬臂电动机前端装有上臂支架，上臂支架上装有抬臂传动蜗轮并连接支撑上臂，抬臂传动蜗轮和安装在抬臂电动机轴伸端上的抬臂传动蜗杆组成上臂抬起动力机构；抬臂电动机后端设计成输出齿轮，兼作为上臂旋转电动机的输出齿轮支撑轴，通过此设计整个上臂的抬起和旋转运动都集中在抬臂电动机上，上臂旋转电动机被彻底隐藏在胸腔内。这样的设计为机器人小型化、精美化设计提供一种全新的肩部设计方案，使设计出的机器人看起来更像人类，将有助于新型机器人的设计。

Description

融合式机器人肩关节
技术领域：
本实用新型属于一种机器人肩部动力传动装置。
背景技术：
随着人类科技的进步，机器人越来越多的被人类用于生产生活，开发一种形态上和人类相似的机器人是发明此肩部动力装置的思想出发点，本实用新型解决了要实现人类肩部运动，机械传动结构体积大的缺点。
实用新型内容：
本实用新型为解决传统仿人形机器人肩关节外观臃肿体积大的缺点，提供了一种小型化的，主要用于机器人肩关节的电机传动机构，它的特点在于将电动机和减速齿轮有效的融合在一起，将动力部分从肩头转移到胸部，结构紧凑，布局合理。
解决上述问题的技术方案是(参见实施例图)：将肩部关节动力转移到胸部，放在胸腔内，其特征在于：将抬臂电动机(11)作为整个肩关节的支撑轴抬臂电动机(11)前端装有上臂支架(8)，上臂支架(8)上装有抬臂传动蜗轮(7)支撑上臂，抬臂传动蜗轮(7)和安装在抬臂电动机(11)轴伸端上的抬臂传动蜗杆(5)组成上臂抬起动力机构；抬臂电动机(11)后端设计成旋转传动大齿轮(12)与安装在上臂旋转电动机(1)轴伸端的旋转传动小齿轮(2)啮合，兼作为上臂旋转电动机(1)的输出齿轮支撑轴，通过此设计整个上臂的抬起和旋转运动都集中在抬臂电动机(11)上，上臂旋转电动机(1)被彻底隐藏在胸腔内。
这样的设计有效的解决了以往设计的仿人形机器人肩部臃肿体积大的缺点，为机器人小型化、精美化设计提供一种全新的肩部设计方案，使设计出的机器人看起来更像人类，将有助于新型机器人的设计。
附图说明：
图1为融合式机器人肩关节效果图；
图2为融合式机器人肩关节主视图；
图3为融合式机器人肩关节俯视图；
图4为抬臂电动机主视图和俯视图；
图5为抬臂电动机后端盖结构图；
图6位上臂支架结构图；
1-上臂旋转电动机、2-旋转传动小齿轮、3-抬臂电动机电源线、4-上臂、5-抬臂传动蜗杆、6-抬臂传感器(旋转光电编码器或旋转变压器)、7-抬臂传动蜗轮、8-上臂支架、9-抬臂电动机前支撑座、10-前支撑轴承、11-抬臂电动机、12-旋转传动大齿轮、13-底板、14-抬臂电动机后支撑座、15-上臂旋转传感器(旋转光电编码器或旋转变压器)、16-后支撑轴承、17-抬臂角度传感器引线、18-上臂支撑轴、19-上臂支撑轴承、20-上臂旋转电动机支撑板。
具体实施方式：
实施例1：
参见图1、图2、图3本实用新型融合式机器人肩关节主要由上臂旋转电动机(1)和抬臂电动机(11)两台电动机组成动力系统；
参见图2、图3、图4抬臂电动机(11)前端盖、后端盖外设有轴承安装位，安装着前支撑轴承(10)和后支撑轴承(16)；两个支撑轴承通过抬臂电动机前支撑座(9)和抬臂电动机后支撑座(14)支撑，使抬臂电动机(11)整体机身可以有限旋转360度，支撑座(9、14)用螺钉固定在底板(13)上；
参见图2、图3、图4抬臂电动机(11)前端盖端部装着上臂支架(8)，参见图5上臂支架(8)是一个可以安装两个轴承的支座；上臂支架(8)上装着上臂支撑轴(18)、上臂支撑轴承(19)，上臂支撑轴(18)通过抬臂传动蜗轮(7)与上臂4连接，抬臂传动蜗轮(7)与抬臂传动蜗杆(5)啮合，上臂支撑轴(18)的作用是支撑上臂，抬臂传动蜗轮(7)的作用是将抬臂电动机(11)的动力传输出来并转换成抬臂落臂动作，并在上臂旋转电动机(1)旋转时支撑住上臂；
参见图3、图4抬臂传感器与上臂支撑轴(18)连接固定在上臂支架(8)上，用于测量上臂抬起或落下的角度；
参见图2、图3，上臂旋转电动机(1)通过上臂旋转电动机支撑板(20)安装在底板(13)上，上臂旋转电动机(1)轴伸端装着旋转传动小齿轮(2)，旋转传动小齿轮(2)与抬臂电动机(11)后端盖的旋转传动大齿轮(12)啮合，通过上臂旋转电动机(1)旋转带动抬臂电动机(11)整体旋转，实现旋臂动作。
参见图2、图3、图4，上臂旋转传感器(15)安装在抬臂电动机后支撑座(14)上，通过与抬臂电机(11)后端盖的轴伸的连接可以将上臂旋转的角度测量出来。
参见图2、图3，抬臂电动机电源线(3)、抬臂角度传感器引线(17)在抬臂电动机(11)整体旋转时，因抬臂电机整体旋转为有限的360度以内旋转，不会对线缆产生危害。
实施例2：
参见图2、图3，通过改变抬臂电动机(11)的旋转方向，可以实现上臂抬起或落下的动作，可运行角度和人的手臂一样；通过改变上臂旋转电动机(1)的旋转方向，可以实现上臂前后旋转的动作，可运行角度为360度。

Claims (5)

1.融合式机器人肩关节其特征在于，将肩部关节动力转移到胸部，放在胸腔内，将抬臂电动机(11)作为整个肩关节的支撑轴，抬臂电动机(11)前端装有上臂支架(8)，上臂支架(8)上装有抬臂传动蜗轮(7)支撑上臂，抬臂传动蜗轮(7)和安装在抬臂电动机(11)轴伸端上的抬臂传动蜗杆(5)组成上臂抬起动力机构；抬臂电动机(11)后端设计成旋转传动大齿轮(12)与安装在上臂旋转电动机(1)轴伸端的旋转传动小齿轮(2)啮合，兼作为上臂旋转电动机(1)的输出齿轮支撑轴，通过此设计整个上臂的抬起和旋转运动都集中在抬臂电动机(11)上。
2.根据权利要求1所述的融合式机器人肩关节，其特征在于，抬臂电动机(11)前端盖、后端盖外设有轴承安装位，安装着前支撑轴承(10)和后支撑轴承(16)；两个支撑轴承通过抬臂电动机(11)前支撑座(9)和抬臂电动机后支撑座(14)支撑，使抬臂电动机(11)整体机身可以有限旋转360度，支撑座(9、14)用螺钉固定在底板(13)上。
3.根据权利要求1所述的融合式机器人肩关节，其特征在于，上臂旋转电动机(1)轴伸端装着旋转传动小齿轮(2)，与作为动力输出的旋转传动大齿轮(12)啮合，抬臂电动机(11)作为旋转传动大齿轮(12)的转轴使用将上臂旋转的动力传输出来。
4.根据权利要求1所述的融合式机器人肩关节，其特征在于，上臂旋转传感器(15)安装在抬臂电动机后支撑座(14)上，通过与抬臂电机(11)后端盖的轴伸的连接可以将上臂旋转的角度测量出来。
5.根据权利要求1所述的融合式机器人肩关节，其特征在于，抬臂电动机(11)前端盖端部装着上臂支架(8)，上臂支架(8)上装着上臂支撑轴(18)、上臂支撑轴承(19)，上臂支撑轴(18)通过抬臂传动蜗轮(7)与上臂(4)连接，抬臂传动蜗轮(7)与抬臂传动蜗杆(5)啮合，上臂支撑轴(18)的作用是支撑上臂，抬臂传动蜗轮(7)的作用是将抬臂电动机(11)的动力传输出来并转换成抬臂落臂动作，并在上臂旋转电动机(1)旋转时支撑住上臂。
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