CN202049666U - 一种机器人臂部传动结构的教学仪 - Google Patents

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于海兰
宋爱荣
常涛
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Abstract

一种机器人臂部传动结构的教学仪涉及一种教学机器人臂部的传动结构。包括安装在转动座（1）上的大臂（4）和安装在大臂上的小臂（5），大臂与转动座形成转动关节转动，小臂与大臂形成转动关节转动，大臂和小臂的运动由两台安装在转动座上的步进电动机驱动，步进电动机分别通过两个轴承座用螺钉固定安装在腰部转盘上的两个立耳上。一台步进电动机驱动大臂转动。另一台步进电动机驱动曲柄，曲柄通过连杆带动小臂以小臂与大臂的转动关节为支点绕大臂转动。本实用新型由于所述驱动臂部运动的电动机没有安装在臂部，这样就减轻了臂部的重量，减轻了电动机的负担。本实用新型具有结构简单，体积小，大臂和小臂摆动范围大，适于教学和实验等优点。

Description

一种机器人臂部传动结构的教学仪
技术领域
一种机器人臂部传动结构的教学仪涉及机器人操作机结构设计，特别涉及教学用机器人。
背景技术
机器人是一种典型的机电一体化装置，在工业中应用非常广泛，所以目前在机械、自动化等教学和实验中越来越多的以机器人为研究对象。但工业实际应用的机器人体积较大，不适用于教学。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种适用于教学的机器人操作机中的臂部传动结构。
本实用新型采用了如下技术方案：
设计一种机器人臂部传动结构的教学仪，其中机器人臂部传动结构安装在可左右转动的转动座上。机器人臂部由大臂和小臂组成，并且，大臂与所述转动座通过腰部转动关节连接，在转动座上安装驱动大臂转动的大臂步进电机，大臂步进电机通过腰部转动关节驱动大臂摆动；小臂与大臂以臂部转动关节为支点形成杠杆连接结构，小臂的施力端通过连杆转动副结构和曲柄转动副结构接到安装在所述转动座上的小臂步进电机的输出轴，小臂步进电机带动曲柄转动，曲柄通过连杆带动小臂摆动。
所述转动座顶部设两个立耳，立耳上各安装一个轴承座，该两个轴承座中分别安装轴承，形成所述腰部转动关节。
所述大臂两侧各固定有一个轴承套，该两个轴承套中分别安装轴承，所述大臂步进电动机的输出轴通过键与其中一个轴承套联接。
所述转动座顶部设两个平行的立耳，两个立耳上分别安装一个轴承座，该两个轴承座中分别安装一个轴承，该两个轴承支撑起大臂，形成所述腰部转动关节。所述大臂的位于所述腰部转动关节的一端的两侧分别固定有一个轴承套，该两个轴承套中分别安装一个轴承，该两个轴承中支撑一个转轴，并有曲柄用螺钉联接在该转轴上，形成曲柄和大臂之间的转动副。所述大臂步进电动机的输出轴通过键与所述大臂上固定的一个轴承套联接；所述小臂步进电动机的输出轴通过联轴器与所述转轴联接。
所述小臂步进电机和大臂步进电机皆采用谐波减速步进电动机。
本装置的主要优点在于：本实用新型由于驱动臂部运动的电动机没有安装在臂部，这样就减轻了臂部的重量，电动机需要输出的驱动力矩就减小了。本实用新型具有结构简单，体积小，大臂和小臂摆动范围大，适于教学和实验等优点。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图。
图2为本实用新型传动结构原理示意图。
图中：1-转动座；2-曲柄；3-连杆；4-大臂；5-小臂；6-大臂步进电机；7-轴承座；8-立耳；9-轴承套；10-立耳；11-轴承座；12-小臂步进电机；13-联轴器；14-深沟球轴承；15-深沟球轴承；16-转轴；17-深沟球轴承；18-深沟球轴承；19-轴承套。
具体实施方式
下面结合图1和图2所示的实施例详细说明本实用新型。
参见图1、图2所示，曲柄2用螺钉与转轴16相连接，轴承套9和轴承套19分别通过螺钉固定连接在大臂4一端的两侧，在轴承套9和轴承套19内分别装有深沟球轴承15、17，对转轴16起支撑作用。
采用谐波减速步进电动机的小臂步进电机12和大臂步进电机6分别用螺钉与轴承座7、11相连接，再通过螺钉分别与转动座1上的立耳8、10相连接，在轴承座7、11上装有深沟球轴承18、14，对大臂4起支撑作用。
大臂步进电机6输出轴通过键与轴承套19相连接，从而驱动大臂4转动。小臂步进电机12输出轴通过联轴器13与转轴16相连接，从而驱动转轴转动，进而驱动曲柄2转动。
曲柄2与连杆3、连杆3与小臂5、大臂4与小臂5之间分别用轴承和销轴连接形成转动副，当曲柄2在小臂步进电机12的驱动下转动时，通过连杆带动小臂5绕与大臂形成的转动副摆动。

Claims (3)

1.一种机器人臂部传动结构的教学仪，其中机器人臂部传动结构安装在可左右转动的转动座（1）上，其特征在于：机器人臂部由大臂（4）和小臂（5）组成，并且，
大臂与所述转动座（1）通过腰部转动关节连接，在转动座（1）上安装驱动大臂转动的大臂步进电机（6），大臂步进电机（6）通过腰部转动关节驱动大臂（4）摆动；
小臂（5）与大臂（4）以臂部转动关节为支点形成杠杆连接结构，小臂的施力端通过连杆转动副结构和曲柄转动副结构接到安装在所述转动座（1）上的小臂步进电机（12）的输出轴，小臂步进电机（12）带动曲柄（2）转动，曲柄（2）通过连杆（3）带动小臂（5）摆动。
2.如权利要求1所述的一种机器人臂部传动结构的教学仪，其特征在于：
所述转动座（1）顶部设两个平行的立耳，两个立耳上分别安装轴承座（7、11），轴承座（7、11）中分别安装轴承（14、18），轴承（14、18）支撑起大臂，形成所述腰部转动关节；所述大臂（4）的位于所述腰部转动关节的一端的两侧分别固定有轴承套（9、19），轴承套（9、19）中分别安装轴承（15、17），轴承（15、17）支撑一个转轴（16），并有曲柄（2）用螺钉联接在该转轴（16）上，形成曲柄（2）和大臂（4）之间的转动副；所述大臂步进电动机（6）的输出轴通过键与轴承套（19）联接；所述小臂步进电动机（12）的输出轴通过联轴器（13）与转轴（16）联接。
3.如权利要求1所述的一种机器人臂部传动结构的教学仪，其特征在于：所述小臂步进电机（12）和大臂步进电机（6）皆采用谐波减速步进电动机。
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