CN208323375U - 一种双臂机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双臂机器人，涉及机器人结构领域。该机器人包括从下至上依次设置的底座、基座、旋转执行机构、弯腰机构、类胸腔机构以及机械臂机构。将机械臂设置于类胸腔机构的上方可有效地改善其自身的灵活性，机器人双臂可协同作业，从而特别适合于有前后双面的需求作业。同时，旋转执行机构用于相对于基座在水平面上进行旋转作业，弯腰机构包括设置于旋转执行机构上方的类腰组件、第一减速器以及弯腰组件，第一减速器分别与类腰组件以及弯腰组件连接，且用于驱动弯腰组件带动类胸腔机构以及机械臂机构进行弯腰作业。既可执行旋转作业，又可进行弯腰作业的设计，也进一步地提高了双臂机器人的实用性与灵活性。

Description

一种双臂机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人结构领域，具体而言，涉及一种双臂机器人。

背景技术

随着经济的发展，社会的进步，高科技产品走入人们的生活。机器人作为一种高科技产品，越来越朝向协作型、高效型、一机多能等特点的方向发展。机器人可广泛应用于各个领域，相比于单臂机器人，双臂机器人灵活性、协作性更强，特别适用于一些需要协作、双臂配合等操作的需要。

然而，现有技术中的机器人存在结构单一、灵活性差、缺乏协作功能等技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双臂机器人，该双臂机器人不仅能完成旋转作业，还能完成腰部弯曲作业，灵活性得到有效地提高，同时，机器人双臂可协同作业，特别适合于有前后双面的需求作业。

本实用新型是这样实现的：

一种双臂机器人，包括：从下至上依次设置的底座、基座、旋转执行机构、弯腰机构、类胸腔机构以及机械臂机构；

旋转执行机构用于相对于基座在水平面上进行旋转作业；

弯腰机构包括设置于旋转执行机构上方的类腰组件、第一减速器以及弯腰组件，类腰组件、类胸腔机构通过连接件固定连接，第一减速器分别与类腰组件以及弯腰组件连接，且用于驱动弯腰组件带动类胸腔机构以及机械臂机构进行弯腰作业。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，旋转执行机构包括旋转执行件、第一电机、蜗杆以及蜗轮，蜗杆与第一电机的电机轴固定连接，且蜗杆与蜗轮配合连接，蜗轮与旋转执行件连接，当电机正转或反转时，使得旋转执行件相对于基座在水平面上进行旋转作业。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，类腰组件包括类腰件、第二电机、同步轮以及同步带，同步轮与第二电机连接，且同步轮与同步带连接，同步轮与类腰件、第一减速器连接，当第二电机正转或翻转时，使得类胸腔机构以及机械臂机构进行弯腰作业。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，机械臂机构包括第一机械臂以及第二机械臂，第一机械臂与第二机械臂间隔设置于类胸腔机构上方。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，第一机械臂与第二机械臂结构相同，且第一机械臂与第二机械臂对称设置于类胸腔机构上方。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，第一机械臂与第二机械臂均具有多个关节，相邻关节之间设置有一个臂体。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，第一机械臂与第二机械臂均包括依次连接设置的第一关节、第一臂体、第二关节、第二臂体、第三关节、第三臂体、第四关节、第四臂体、第五关节、第五臂体以及第六关节，且第一关节设置于类胸腔机构上方。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节以及第六关节均连接设置有驱动机构，驱动机构包括电机以及减速器；

其中，第一关节可在驱动机构的驱动作用下绕其自身作旋转运动；第四关节为执行元件，且用于在驱动机构的驱动作用下带动第四臂体绕其臂体中心轴线进行自旋转作业，从而带动第四臂体、第五关节、第五臂体以及第六关节进行旋转作业；第五关节用于在驱动机构的驱动作用下带动第五臂体相对与第四臂体进行旋转运动；第六关节用于在驱动机构的驱动作用下相对与第五臂体绕其自身轴线进行旋转运动。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，第六关节的末端还连接设置有末端执行机构。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，底座与基座采用焊接或螺栓连接的方式固定连接。

上述方案的有益效果：

本实用新型提供了一种双臂机器人，其包括从下至上依次设置的底座、基座、旋转执行机构、弯腰机构、类胸腔机构以及机械臂机构。其中，将机械臂机构设置于类胸腔机构的上方可有效地改善其自身的灵活性，机器人双臂可协同作业，从而特别适合于有前后双面的需求作业。同时，可有效地避免将双臂结构安装或固定于类胸腔体或基台的两侧所造成的当机器人需要对其背后的物体进行抓取或者作业时，其机械臂需要多关节一起旋转运动，运动趋于复杂，灵活性不足的技术问题。并且，旋转执行机构用于相对于基座在水平面上进行旋转作业，弯腰机构包括设置于旋转执行机构上方的类腰组件、第一减速器以及弯腰组件，类腰组件、类胸腔机构通过连接件固定连接，第一减速器分别与类腰组件以及弯腰组件连接，且用于驱动弯腰组件带动类胸腔机构以及机械臂机构进行弯腰作业。既可执行旋转作业，又可进行弯腰作业的设计，也进一步地提高了双臂机器人的实用性与灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的双臂机器人的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的机械臂机构的结构示意图。

图标：100-双臂机器人；101-底座；103-基座；105-旋转执行机构；107-弯腰机构；109-类胸腔机构；111-机械臂机构；113-类腰组件；115-连接件；117-旋转执行件；118-弯腰组件；119-类腰件；120- 第一减速器；121-第一机械臂；123-第二机械臂；125-第一关节；127- 第一臂体；129-第二关节；131-第二臂体；133-第三关节；135-第三臂体；137-第四关节；139-第四臂体；141-第五关节；143-第五臂体； 145-第六关节。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1为本实施例提供的双臂机器人100的结构示意图。请参阅图 1，本实施例提供了一种双臂机器人100，包括：底座101、基座103、旋转执行机构105、弯腰机构107、类胸腔机构109以及机械臂机构 111。

具体地，请再次参阅图1，在本实施例中，底座101设置于双臂机器人100的最下方，可方便双臂机器人100的安装、运行，同时还为其他部件的安装与运行提供保障。在本实施例中，底座101可通过螺钉固设于地面或者工作面。当然，在本实用新型的其他实施例中，为了机器人的搬运方便，还可以在底座101下方设置滚轮或万向轮，本实用新型的实施例不再赘述。

具体地，请再次参阅图1，在本实施例中，基座103设置于底座 101的上方，且用于支撑基座103以上的部件与结构。同时，底座101 与基座103采用焊接的方式固定连接。当然，在本实用新型的其他实施例中，连接方式还可以根据需求进行改进与选择，例如可以选择为螺栓固定等，本实用新型的实施例不做限定。

具体地，请再次参阅图1，在本实施例中，旋转执行机构105用于相对于基座103在水平面上进行旋转作业。旋转执行机构105固定在基座103上，并能相对于基座103进行平行于水平面方向进行旋转，从而带动旋转执行机构105以上的机器人各部位进行旋转。

其中，在本实施例中，旋转执行机构105包括旋转执行件117、第一电机、蜗杆以及蜗轮，蜗杆与第一电机的电机轴固定连接，且蜗杆与蜗轮配合连接，蜗轮与旋转执行件117连接，当电机正转或反转时，使得旋转执行件117相对于基座103在水平面上进行旋转作业。设计了独特的类腰部结构，能够完成腰部弯曲的功能，从而带动腰部以上部位进行弯曲运动，使得原本安装固定在机器人上部的双臂拥有了朝空间下方活动的空间，扩大了双臂的运动范围，增强了双臂机器人100的灵活性。当然，在本实用新型的其他实施例中，旋转执行件117也可以通过齿轮传动连接、电机和减速器、同步轮和同步带的方式进行替代，故齿轮传动连接、同步轮和同步带连接、电机和减速器连接为替代方案。

具体地，请再次参阅图1，在本实施例中，弯腰机构107包括设置于旋转执行机构105上方的类腰组件113、第一减速器以及弯腰组件，类腰组件113、类胸腔机构109通过连接件115固定连接，第一减速器分别与类腰组件113以及弯腰组件连接，且用于驱动弯腰组件带动类胸腔机构109以及机械臂机构111进行弯腰作业。既可执行旋转作业，又可进行弯腰作业的设计，也进一步地提高了双臂机器人 100的实用性与灵活性。

其中，在本实施例中，类腰组件113包括类腰件119、第二电机、同步轮以及同步带，同步轮与第二电机连接，且同步轮与同步带连接，同步轮与类腰件119、第一减速器连接，当第二电机正转或翻转时，使得类胸腔机构109以及机械臂机构111进行弯腰作业。当然，在本实用新型的其他实施例中，类腰件119也可以通过电机搭配蜗轮蜗杆连接或者齿轮连接传动的方式实现，故蜗轮蜗杆连接、齿轮连接为替代方案，本实施例不再赘述。

具体地，请再次参阅图1，通常的机器人大多只有单臂作为其主要执行臂，其结构单一、灵活性差、缺乏双臂协作功能。为了进一步提高机器人的双臂互补协作功能，市场上逐渐出现了一些双臂机器人 100的结构，但是目前市场上出现的双臂机器人100的双臂结构安装或固定于类胸腔体或基台的两侧。就这种设计而言，当机器人需要对其背后的物体进行抓取或者作业时，其机械臂需要多关节一起旋转运动，运动趋于复杂，灵活性不足。因此，在本实施例中，将机械臂机构111设置于类胸腔机构109的上方可有效地改善其自身的灵活性，机器人双臂可协同作业，从而特别适合于有前后双面的需求作业。同时，可有效地避免将双臂结构安装或固定于类胸腔体或基台的两侧所造成的当机器人需要对其背后的物体进行抓取或者作业时，其机械臂需要多关节一起旋转运动，运动趋于复杂，灵活性不足的技术问题。

图2为本实施例提供的机械臂机构111的结构示意图。请参阅图 1与图2，在本实施例中，机械臂机构111包括第一机械臂121以及第二机械臂123，第一机械臂121与第二机械臂123间隔设置于类胸腔机构109上方。当然，在本实用新型的其他实施例中，机械臂机构111所包含的机械臂的个数还可以根据需求进行选择与调整，本实用新型的实施例不做限定。

其中，第一机械臂121与第二机械臂123结构相同，且第一机械臂121与第二机械臂123对称设置于类胸腔机构109上方。当然，在本实用新型的其他实施例中，第一机械臂121与第二机械臂123的结构也无需完全相同，可以设计为不同。同时，第一机械臂121与第二机械臂123也可不对称安装，本实用新型的实施例不做限定。

同时，第一机械臂121与第二机械臂123均具有多个关节，相邻关节之间设置有一个臂体。第一机械臂121与第二机械臂123均包括依次连接设置的第一关节125、第一臂体127、第二关节129、第二臂体131、第三关节133、第三臂体135、第四关节137、第四臂体 139、第五关节141、第五臂体143以及第六关节145，且第一关节 125设置于类胸腔机构109上方。当然，在本实用新型的其他实施例中，关节的个数也并不仅限于六个还可以根据需求进行选择，本实用新型的实施例不做限定。

其中，第一关节125、第二关节129、第三关节133、第四关节 137、第五关节141以及第六关节145均连接设置有驱动机构，驱动机构包括电机以及减速器；并且，第一关节125可在驱动机构的驱动作用下绕其自身作旋转运动；第四关节137为执行元件，且用于在驱动机构的驱动作用下带动第四臂体139绕其臂体中心轴线进行自旋转作业，从而带动第四臂体139、第五关节141、第五臂体143以及第六关节145进行旋转作业；第五关节141用于在驱动机构的驱动作用下带动第五臂体143相对与第四臂体139进行旋转运动；第六关节 145用于在驱动机构的驱动作用下相对与第五臂体143绕其自身轴线进行旋转运动。通过第一关节125的旋转运动，可在保持其它关节位置不变的情况下驱动机械臂旋转至机器人后方进行作业，特别适合于有前后双面作业需求的机器人。

作为优选的方案，在本实施例中，第六关节145的末端还连接设置有末端执行机构，例如抓持部件、夹取部件或机械手等，本实用新型的实施例不做限定。抓持部件或夹取部件或机械手等末端执行机构的设置可方便配置部件同步进行旋转运动，从而进行抓取或夹持作业。

综上所述，本实用新型的实施例提供双臂机器人100的工作原理及有益效果为：

本实用新型提供的双臂机器人100，其包括从下至上依次设置的底座101、基座103、旋转执行机构105、弯腰机构107、类胸腔机构 109以及机械臂机构111。其中，将机械臂机构111设置于类胸腔机构109的上方可有效地改善其自身的灵活性，机器人双臂可协同作业，从而特别适合于有前后双面的需求作业。同时，可有效地避免将双臂结构安装或固定于类胸腔体或基台的两侧所造成的当机器人需要对其背后的物体进行抓取或者作业时，其机械臂需要多关节一起旋转运动，运动趋于复杂，灵活性不足的技术问题。并且，旋转执行机构105用于相对于基座103在水平面上进行旋转作业，弯腰机构107 包括设置于旋转执行机构105上方的类腰组件113、第一减速器以及弯腰组件，类腰组件113、类胸腔机构109通过连接件115固定连接，第一减速器分别与类腰组件113以及弯腰组件连接，且用于驱动弯腰组件带动类胸腔机构109以及机械臂机构111进行弯腰作业。既可执行旋转作业，又可进行弯腰作业的设计，也进一步地提高了双臂机器人100的实用性与灵活性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双臂机器人，其特征在于，包括：从下至上依次设置的底座、基座、旋转执行机构、弯腰机构、类胸腔机构以及机械臂机构；

所述旋转执行机构用于相对于所述基座在水平面上进行旋转作业；

所述弯腰机构包括设置于所述旋转执行机构上方的类腰组件、第一减速器以及弯腰组件，所述类腰组件、所述类胸腔机构通过连接件固定连接，所述第一减速器分别与所述类腰组件以及所述弯腰组件连接，且用于驱动所述弯腰组件带动所述类胸腔机构以及所述机械臂机构进行弯腰作业。

2.根据权利要求1所述的双臂机器人，其特征在于：

所述旋转执行机构包括旋转执行件、第一电机、蜗杆以及蜗轮，所述蜗杆与所述第一电机的电机轴固定连接，且所述蜗杆与所述蜗轮配合连接，所述蜗轮与所述旋转执行件连接，当所述电机正转或反转时，使得所述旋转执行件相对于所述基座在水平面上进行旋转作业。

3.根据权利要求2所述的双臂机器人，其特征在于：

所述类腰组件包括类腰件、第二电机、同步轮以及同步带，所述同步轮与所述第二电机连接，且所述同步轮与所述同步带连接，所述同步轮与所述类腰件、所述第一减速器连接，当所述第二电机正转或翻转时，使得所述类胸腔机构以及所述机械臂机构进行弯腰作业。

4.根据权利要求1所述的双臂机器人，其特征在于：

所述机械臂机构包括第一机械臂以及第二机械臂，所述第一机械臂与所述第二机械臂间隔设置于所述类胸腔机构上方。

5.根据权利要求4所述的双臂机器人，其特征在于：

所述第一机械臂与所述第二机械臂结构相同，且所述第一机械臂与所述第二机械臂对称设置于类胸腔机构上方。

6.根据权利要求4或5所述的双臂机器人，其特征在于：

所述第一机械臂与所述第二机械臂均具有多个关节，相邻所述关节之间设置有一个臂体。

7.根据权利要求6所述的双臂机器人，其特征在于：

所述第一机械臂与所述第二机械臂均包括依次连接设置的第一关节、第一臂体、第二关节、第二臂体、第三关节、第三臂体、第四关节、第四臂体、第五关节、第五臂体以及第六关节，且所述第一关节设置于所述类胸腔机构上方。

8.根据权利要求7所述的双臂机器人，其特征在于：

所述第一关节、所述第二关节、所述第三关节、所述第四关节、所述第五关节以及所述第六关节均连接设置有驱动机构，所述驱动机构包括电机以及减速器；

其中，所述第一关节可在所述驱动机构的驱动作用下绕其自身作旋转运动；所述第四关节为执行元件，且用于在所述驱动机构的驱动作用下带动所述第四臂体绕其臂体中心轴线进行自旋转作业，从而带动所述第四臂体、所述第五关节、所述第五臂体以及所述第六关节进行旋转作业；所述第五关节用于在所述驱动机构的驱动作用下带动所述第五臂体相对与所述第四臂体进行旋转运动；所述第六关节用于在所述驱动机构的驱动作用下相对与所述第五臂体绕其自身轴线进行旋转运动。

9.根据权利要求7所述的双臂机器人，其特征在于：

所述第六关节的末端还连接设置有末端执行机构。

10.根据权利要求1所述的双臂机器人，其特征在于：

所述底座与所述基座采用焊接或螺栓连接的方式固定连接。