CN205734916U - 关节机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型关节机器人属于机器人结构，其包括固定座、五个臂、六个数字舵机、轴承夹紧装置、轴承、螺杆。固定座上设有一阶梯轴，该轴与轴承的内径相配合，轴承夹紧装置与轴承的外径过盈配合，臂一轴承夹紧装置紧密配合，数字舵机安装在臂一对应的位置上，数字舵机的旋转轴与舵盘配合，舵盘安装在阶梯轴上，臂一设置在轴承夹紧装置上，臂二设置在臂一的另一端，臂一与臂二连接对应位置的上设有数字舵机，臂三安装在臂二的尾端，并在两者连接的位置设有一数字舵机，臂三中间安装一舵机并设一螺杆，臂四与螺杆配合，臂五设在臂四尾端，在臂四与臂五连接对应的位置设有一舵机，并在臂五尾端设有一舵机；本实用新型结构设计巧妙，灵活性高，精度高，利于广泛推广应用。

Description

关节机器人

技术领域

本实用新型关节机器人属于机器人领域。

背景技术

现有的小型关节型机器人,其普遍采用将机械臂直接通过螺丝固定在舵机的动力输出轴上,这样的结构由两大缺陷:1、由于固定区域小,导致机械臂安装后同舵机的配合尺寸公差大，2、机械臂的重量全都集中力于舵机的输出轴,从而导致运动时，因舵机同时要克服偏轴心的径向力，将导致机械臂运行不够平稳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足，从而提供一种结构设计巧妙、合理，具有多自由度以满足不同位置的定位以及不同姿态的调整的一种关节机械人。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案是：一种关节机器人包括固定座、阶梯轴、轴承夹紧装置、数字舵机Ⅰ、数字舵机Ⅱ、数字舵机Ⅲ、数字舵机Ⅳ、数字舵机Ⅴ、数字舵机Ⅵ、机械臂Ⅰ、机械臂Ⅱ、机械臂Ⅲ、机械臂Ⅳ、机械臂Ⅴ、螺杆、螺杆锁紧装置，固定座上设有一阶梯轴，所述阶梯轴与轴承的内径相配合，轴承夹紧装置与轴承的外径过盈配合，机械臂Ⅰ安装在轴承夹紧装置之上且与轴承夹紧装置相互配合，数字舵机Ⅰ安装于所述机械臂Ⅰ的外侧，数字舵机Ⅰ的旋转轴与舵盘配合，舵盘安装在阶梯轴上，机械臂Ⅱ安装于机械臂Ⅰ上端的内侧，数字舵机Ⅱ设置于机械臂Ⅰ与机械臂Ⅱ之间，数字舵机Ⅲ设置于机械臂Ⅱ上端的外侧，机械臂Ⅲ连接在机械臂Ⅱ上端的内侧，数字舵机Ⅳ设置于机械臂Ⅲ的后端，机械臂Ⅳ的后端连接了机械臂Ⅲ的前端，数字舵机Ⅴ设置于所述机械臂Ⅳ外侧，机械臂Ⅴ安装在机械臂Ⅳ的内侧，机械臂Ⅴ下部外露在机械臂Ⅳ前端的下方，数字舵机Ⅵ设置于所述机械臂Ⅴ之内。

作为本实用新型的一种改进，所述轴承夹紧装置包括轴承内圈压紧块，外圈压紧块，外圈固定装置，轴承安装在轴承夹紧装置内，内圈压紧块锁紧在所述的阶梯轴上并压紧轴承的内圈，阶梯轴安装在所述的固定座上，外圈压紧块与外圈固定装置相互锁紧，外圈压紧块又与臂一配合。

作为本实用新型的一种改进，所述的机械臂在臂与臂连接的位置的一侧设有一阶梯孔，此孔与法兰轴承紧密配合，在臂与臂之间配合的轴承之间设有一轴套，并通过肩轴螺丝锁紧，因此使得机械手处于初始状态时各个臂的中心处于同一平面并且此平面垂直于水平面，因此此结构严格保证了机械手运动位置的精度。

本实用新型的有益效果为：本实用新型结构设计巧妙、合理，通过数字舵机固定在机械臂上，且数字舵机的转轴通过舵盘与下一个臂紧密配合，通过控制数字舵机转动的角度即可计算出每一个臂在三维空间上的相对位置，依次推算即可得出机械臂相对于固定座的相对位置，由于机械手的质量轻，体积小，因此惯性力小，操纵控制简便，灵活性高，速度快，由于虚位小，同轴度高，配合间隙小，因此关节机械手的手部位置精确，另外整体结构简单、紧凑，易于实现，利于广泛推广应用。通过巧妙的在有限的关节空间内设计上滚珠轴承,机械臂被固定在接触面积更大的轴承上,其不只是提高了安装配合精度,同时使得舵机不再受偏轴心径向力的影响,从而极高的提升了该关节型机器人的运动精度和运动时的平稳性。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图2为本实用新型的部分结构示意图。

附图3为本实用新型的轴承夹紧装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图中：固定座1、阶梯轴2、轴承夹紧装置3、数字舵机Ⅰ4、数字舵机Ⅱ5、数字舵机Ⅲ6、数字舵机Ⅳ7、数字舵机Ⅴ8、数字舵机Ⅵ9、机械臂Ⅰ10、机械臂Ⅱ11、机械臂Ⅲ12、机械臂Ⅳ13、机械臂Ⅴ14、螺杆15、螺杆锁紧装置16、轴承外圈固定装置20、轴承21、轴承内圈压紧块22、轴承外圈压紧块23。

如附图1-附图2所示，本实用新型关节机器人包括固定座1、阶梯轴2、轴承夹紧装置3、数字舵机Ⅰ4、数字舵机Ⅱ5、数字舵机Ⅲ6、数字舵机Ⅳ7、数字舵机Ⅴ8、数字舵机Ⅵ9、机械臂Ⅰ10、机械臂Ⅱ11、机械臂Ⅲ12、机械臂Ⅳ13、机械臂Ⅴ14、螺杆15、螺杆锁紧装置16，阶梯轴2设置在固定座1的上部，轴承夹紧装置3设置在阶梯轴2的上方，机械臂Ⅰ10的外侧装有数字舵机Ⅰ4，且数字舵机Ⅰ4转轴与阶梯轴相连，在机械臂Ⅲ12与机械臂Ⅳ13之间设有一螺杆15与螺杆锁紧装置16，螺杆上四个螺母两两相互挤压约束了机械臂Ⅳ13轴向的自由度，并与机械臂Ⅳ13紧密配合，螺杆锁紧装置16内设有一内六角的孔与螺杆15的一端配合，通过驱动螺杆锁紧装置16从而带动螺杆15与机械臂Ⅳ13。

参见附图3，本实施例提供的一种轴承夹紧装置，其包括阶梯轴2，轴承外圈固定装置20，轴承内圈压紧块22，轴承外圈压紧块23，轴承21安装在轴承夹紧装置内，内圈压紧块22锁紧在所述的阶梯轴2上并压紧轴承21的内圈，阶梯轴2安装在所述的固定座上，外圈压紧块23与外圈固定装置20相互锁紧，外圈压紧块23又与臂一5配合，这种轴承夹紧装置设计巧妙，合理，结构简单，同时又保证了装配时的同轴度高，因此该结构能满足同轴度要求较高的场合。

另外，该关节机械手和下位控制装置相连接。该控制装置可以为模拟数字控制电路、PLC、单片机或工控机等其它具有控制功能的装置，本实施例中，该控制装置选为单片机控制电路，下位机与上位机相互通信。

工作时，由于在关节机械手上的各个臂上合理设有五个数字舵机4，通过控制各个数字舵机旋转的角度，由于这种配合的的同轴度非常高，因此控制机械手部位置和姿态精确度高，能满足高精度工作场合的需求，适用范围广。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。如本实用新型上述实施例所述，采用与其相同或相似的结构而得到的其它机械，均在本实用新型保护范围内。

Claims (3)

1.关节机器人，其特征是：包括固定座、阶梯轴、轴承夹紧装置、数字舵机Ⅰ、数字舵机Ⅱ、数字舵机Ⅲ、数字舵机Ⅳ、数字舵机Ⅴ、数字舵机Ⅵ、机械臂Ⅰ、机械臂Ⅱ、机械臂Ⅲ、机械臂Ⅳ、机械臂Ⅴ、螺杆、螺杆锁紧装置，固定座上设有一阶梯轴，所述阶梯轴与轴承的内径相配合，轴承夹紧装置与轴承的外径过盈配合，机械臂Ⅰ安装在轴承夹紧装置之上且与轴承夹紧装置相互配合，数字舵机Ⅰ安装于所述机械臂Ⅰ的外侧，数字舵机Ⅰ的旋转轴与舵盘配合，舵盘安装在阶梯轴上，机械臂Ⅱ安装于机械臂Ⅰ上端的内侧，数字舵机Ⅱ设置于机械臂Ⅰ与机械臂Ⅱ之间，数字舵机Ⅲ设置于机械臂Ⅱ上端的外侧，机械臂Ⅲ连接在机械臂Ⅱ上端的内侧，数字舵机Ⅳ设置于机械臂Ⅲ的后端，机械臂Ⅳ的后端连接了机械臂Ⅲ的前端，数字舵机Ⅴ设置于所述机械臂Ⅳ外侧，机械臂Ⅴ安装在机械臂Ⅳ的内侧，机械臂Ⅴ下部外露在机械臂Ⅳ前端的下方，数字舵机Ⅵ设置于所述机械臂Ⅴ之内。

2.根据权利要求1所述的关节机器人，其特征是：所述轴承夹紧装置包括轴承内圈压紧块，外圈压紧块，外圈固定装置，轴承安装在轴承夹紧装置内，内圈压紧块锁紧在所述的阶梯轴上并压紧轴承的内圈，阶梯轴安装在所述的固定座上，外圈压紧块与外圈固定装置相互锁紧，外圈压紧块又与臂一配合。

3.根据权利要求1或2所述的关节机器人，其特征是：所述的机械臂在臂与臂连接的位置的一侧设有一阶梯孔，此孔与法兰轴承紧密配合，在臂与臂之间配合的轴承之间设有一轴套，并通过肩轴螺丝锁紧。