CN208867165U - 高精度多功能桌面级六轴机器人及基于多轴机器人的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度多功能桌面级六轴机器人基于多轴机器人的系统，机器人包括：多关节机器本体，及控制多关节机器本体运动的控制装置，多关节机器本体包括：多个结构不相同的机械组件，机械组件两两间的关节处通过转动轴分别相连，多个转动轴与控制装置连接。通过多关节设计得到小型桌面级的多轴机器人，使机器人的体积大幅减小，进而多轴机器人可以适用于小型生产的场合，能够满足对精度、速度等要求较高的行业；通过控制装置使多轴机器人使用简单，采用插补算法使控制精度得到提高，而且由于体型较小，机械刚度较好，进而不会出现低末端振动的情况。系统包括机器人控制器、PC端和智能端，通过智能端实现无线控制机器人的运动。

Description

高精度多功能桌面级六轴机器人及基于多轴机器人的系统

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，具体涉及一种高精度多功能桌面级六轴机器人及基于多轴机器人的系统。

背景技术

从近几年世界机器人推出的产品来看，机器人技术正在向智能化、模块化和系统化的方向发展。我国工业机器人刚刚起步，虽然取得了一定的成绩，但仍然存在很多困难和不足，因此更需要多方面的关心和支持。

由于劳动力成本上升，人口红利逐步消失，大幅度激发了机器人代替人工的诉求。现有技术中，工业机器人被国外巨头垄断，在国外，工业机器人产品日趋成熟，已经成为一种标准设备而被工业界广泛地应用；国际大公司逐渐开发六轴、七轴的机器人，拓展机器人的运动范围及工作范围。

现有技术的不足之处在于，工业机器人仅适用于大型生产的场合，无法满足对尺寸小巧、速度等要求较高的行业；工业机器人体积庞大，生产成本较高，不适用于家庭、工作室或小型作坊等场合。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高精度多功能桌面级六轴机器人及基于多轴机器人的系统，以解决上述不足之处。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型提供了一种高精度多功能桌面级六轴机器人，包括：多关节机器本体，及控制所述多关节机器本体运动的控制装置。

所述多关节机器本体包括：多个结构不相同的机械组件，

所述机械组件两两间的关节处通过转动轴分别相连，多个所述转动轴与所述控制装置连接。

上述高精度多功能桌面级六轴机器人，所述多关节机器本体包括：底座、轴承、壳体、电机和同步带减速装置。所述底座通过所述轴承装置与各个关节连接，通过所述底座摆放于工作台面上，通过所述电机、同步带减速机构组成各个关节的联动在所述工作台面上进行作业。

上述高精度多功能桌面级六轴机器人，通过底座摆放到工作台面，是一种桌面级的机械臂产品。

上述高精度多功能桌面级六轴机器人，所述多关节机器本体减速装置是由同步带减速机构组成。

上述高精度多功能桌面级六轴机器人，所述多关节机器本体为6个结构不相同的机械组件。

上述高精度多功能桌面级六轴机器人，所述控制装置包括：控制板、及与所述控制板连接的多个驱动电机，多个所述驱动电机分别位于所述关节处并与所述转动轴相连；

所述控制板，用以根据设置的控制参数控制一个或多个所述驱动电机运动，并根据插补控制算法对运动进行纠正。

上述高精度多功能桌面级六轴机器人，所述控制板包括：控制电路、与其相连的用以设置所述控制参数的操作面板，用以驱动所述驱动电机转动的电机驱动电路，以及用以收发信号的无线通讯电路。

上述技术方案中，本实用新型提供的一种高精度多功能桌面级六轴机器人，具有以下有益效果：通过设计得到多关节小型桌面型的六轴机器人，使机器人的体积大幅减小，进而多轴机器人可以适用于小型生产的场合，能够满足尺寸小巧、速度等要求较高的行业；体积的减小，使生产机器人所需材料减少，进而降低了生产成本；通过控制装置使多轴机器人使用简单方便，采用插补算法使控制精度得到提高。而且由于体型较小、刚度好、精度高，进而避免了末端振动的情况。

本实用新型还提供了一种基于多轴机器人的系统，包括：所述的高精度多功能六轴机器人，及智能端。

所述智能端通过无线通讯方式与所述的高精度多功能桌面级六轴机器人相连，用以并设置控制参数和插补控制算法，并将其发送至所述无线通讯电路。

上述基于多轴机器人的系统，所述智能端包括：智能手机、pc电脑及智能穿戴设备一种或多种。提供了多种交互方式，实现最终的控制，满足了人们多样化的需求。

本实用新型还提供了一种基于多轴机器人的系统，包括：所述的高精度多功能桌面级六轴机器人控制器，及智能端，所述智能端通过无线通讯电路与所述的高精度多功能六轴机器人相连，用以并设置控制参数和插补控制算法，并将其发送至所述无线通讯电路。还实现以下有益效果：通过智能端实现无线控制机器人的运动。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的高精度多功能桌面级六轴机器人的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的高精度多功能桌面级六轴机器人的控制示意框图；

图3为本实用新型实施例提供的基于多轴机器人的系统的结构框图。

附图标记说明：

1、桌面级六轴机器人本体；11、底座；12、步进电机；13、本体壳体；14、转动轴；15、同步带轮；16、同步带；17、末端法兰盘；18、轴承；2、控制装置；21、控制板；211、控制电路；212、操作面板；213、电机驱动电路；214、无线通讯电路；22、驱动电机；3、智能端。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

如图1-2所示，为本实用新型实施例提供的一种高精度多功能桌面级六轴机器人，包括：多关节机器本体，及控制所述多关节机器本体运动的控制装置，所述多关节机器本体包括：多个结构不相同的机械组件，所述机械组件两两间的关节处通过转动轴分别相连，多个所述转动轴与所述控制装置连接。

具体的，多关节机器人本体是指具有多个可活动的关节结合机械组件组成的机器人，通过在关节处旋转机械组件实现机器人的动作；关节即指两两机械组件之间相连的位置处。机械组件是指组成多关节机器本体的同步带减速部件；结构不相同是指各个机械组件采用的零件不相同，起到不同的减速比作用；在关节处通过转动轴将机械组件相连，从而达到旋转的目的；进一步的，机械组件之间的连接为螺钉连接，可以拆卸、安装；作为本实施例中优选的，所述多关节机器本体为6个结构不相同的机械组件；即六个关节，实现可移动到三维空间内任意位置处的同时，通过另外的三个关节实现高精度的转动，进而使位置更为精确，适用于尺寸小巧、速度要求高的作业。关节处的转动轴受控制装置的控制而转动，继而带动机械组件运动，使整个多关节机器本体动作，实现作业；作为本实施例中优选的，所述控制装置包括：控制板、及与所述控制板连接的多个驱动电机，多个所述驱动电机分别位于所述关节处并与所述转动轴相连；所述控制板，用以根据设置的控制参数控制一个或多个所述驱动电机运动，并根据插补控制算法对运动进行纠正。通过在控制板进行各个电机转动角度(控制参数)设置，再将该控制参数转换为控制信号，控制电机转动带动转动轴，并且通过插补控制算法，进而带动各个机械组件分别转动至较为精确的位置上，达到精确控制的目的，并且操作简单，容易上手，由于小型机械，可控性高，不容易产生振动，进而不会出现末端振动的情况。进一步的，所述控制板包括：控制电路、与其相连的用以设置所述控制参数的操作面板，用以驱动所述驱动电机转动的电机驱动电路，以及用以收发信号的无线通讯电路。通过操作面板进行参数设置，设置的方式可以为人员按照经验自行设置，也可以为通过操作面板选择相应的工作模式，进行预设的作业；通过无线通讯电路与外部设备连接，进而通过外部设备进行参数设置，达到控制简单的目的，并且拓展了多种控制方式。

上述技术方案中，本实用新型提供的一种高精度多功能桌面级六轴机器人，具有以下有益效果：通过设计得到多关节小型的六轴机器人，使机器人的体积大幅减小，进而桌面六轴机器人可以适用于小型生产的场合，能够满足对精度、速度等要求较高的行业；体积的减小，使生产机器人所需的材料减少，进而降低了生产成本；通过控制装置使多轴机器人使用简单易用，采用插补算法使控制精度得到提高，而且由于体型较小、刚度好、精度高，进而避免末端振动的情况。

作为本实施例中优选的，所述多关节机器本体包括：底座、轴承、壳体、电机和同步带减速装置，所述底座通过所述轴承装置与各个关节连接，通过所述底座摆放于工作台面上，通过所述电机、同步带减速机构组成各个关节的联动在所述工作台面上进行作业。在使用本实用新型中的机器人时，通过摆放到工作台面，通过各轴转动实现本体的多方位的旋转，实现大距离的降低、升高以及向外延伸、向内收拢等动作；从而使机器人能够适用于对尺寸小巧、精度、速度要求较高的行业。

作为本实施例中优选的，所述机械臂末端执行机构包括：用以夹持作业工具的夹持器，通过所述转动轴与所述法兰盘相连的末端装置，通过法兰盘和激光雕刻头、绘图笔夹具、3D打印喷头等工具相匹配，进而通过设置参数或根据预设的参数可以实现雕刻、绘图、3D打印等功能，满足教育和创客的DIY需求。并且通过3D打印可以实现机器人结构件的自我复制。

如图1、3所示，为本实用新型还提供的一种基于多轴机器人的系统，包括：所述的高精度多功能桌面级六轴机器人，及智能端，所述智能端通过无线通讯电路与所述的高精度多功能桌面级六轴机器人相连，用以并设置控制参数和插补控制算法，并将其发送至所述无线通讯电路。还具有以下有益效果：通过智能端实现无线控制机器人的运动。

作为本实施例中优选的，所述智能端包括：智能手机、pc电脑及智能穿戴设备一种或多种。提供了多种交互方式，实现最终的控制，满足了人们多样化的需求。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种高精度多功能桌面级六轴机器人，其特征在于，包括：多关节机器本体，及控制所述多关节机器本体运动的控制装置；

所述多关节机器本体包括：多个结构不相同的机械组件；

所述机械组件两两间的关节处通过转动轴分别相连，多个所述转动轴电机与所述控制装置连接。

2.根据权利要求1所述的高精度多功能桌面级六轴机器人，其特征在于，所述多关节机器本体包括：底座、轴承、壳体、电机和同步带减速装置；所述底座通过轴承装置与各个关节连接，通过所述底座摆放于工作台面上，通过所述电机、同步带减速机构组成各个关节的联动在所述工作台面上进行作业。

3.根据权利要求2所述的高精度多功能桌面级六轴机器人，其特征在于，通过底座摆放到工作台面。

4.根据权利要求2所述的高精度多功能桌面级六轴机器人，其特征在于，所述壳体采用3D打印技术增材制造。

5.根据权利要求1所述的高精度多功能桌面级六轴机器人，其特征在于，所述多关节机器本体减速装置是由同步带减速机构组成。

6.根据权利要求1或5所述的高精度多功能桌面级六轴机器人，其特征在于，所述多关节机器本体为6个结构不相同的机械组件。

7.根据权利要求1所述的高精度多功能桌面级六轴机器人，其特征在于，所述控制装置包括：控制板、及与所述控制板连接的多个驱动电机，多个所述驱动电机分别位于所述关节处并与所述转动轴相连。

8.根据权利要求7所述的高精度多功能桌面级六轴机器人，其特征在于，所述控制板包括：控制电路、与其相连的用以设置控制参数的操作面板，用以驱动所述驱动电机转动的电机驱动电路，以及用以收发信号的无线通讯电路。