CN212601826U - 一种用于协作机器人的关节驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于协作机器人的关节驱动装置，包括机械上臂、固定卡块、传动杆和机械下臂，所述机械下臂的顶端设有机械上臂，所述机械下臂的顶端固定连接有连接结构，所述机械下臂和机械上臂之间通过连接结构固定连接，所述机械下臂的一端固定连接有传动结构，所述传动结构的顶端固定连接有传动杆，且传动杆的一端固定连接有固定卡块，所述机械上臂和传动杆之间通过固定卡块固定连接。本实用新型通过连接结构和传动结构之间的分体结构，不再是直接在关节处安装驱动装置，当机械臂工作时，改变原先直接施力在上臂和下臂的连接处的方式，受力的点还是在关节的连接点连接结构处，但是机械臂发力的点在传动结构处。

Description

一种用于协作机器人的关节驱动装置

技术领域

本实用新型涉及智能机械技术领域，具体为一种用于协作机器人的关节驱动装置。

背景技术

机器人的关节驱动装置是一种通过电机驱动机器人的关节旋转拉动，达到搬运物体和驱动机械臂运动的作用，但是现有的一种用于协作机器人的关节驱动装置存在很多问题或缺陷：

第一，传统的一种机器人的关节驱动装置，是直接在关节处安装驱动装置，当机械臂工作时，直接施力在上臂和下臂的连接处，长期使用连接处的关节会磨损较严重，装置的使用寿命有限；

第二，传统的一种机器人的关节驱动装置，机器人的关节处使用的是旋钮固定两组机械臂的方式，旋钮是使用螺纹卡合，长时间使用螺纹之间的摩擦会导致连接处松动，影响固定效果；

第三，传统的一种机器人的关节驱动装置，电机直接施力在连接处，没有缓冲，电机启动时施力较大，易用力过猛导致装置损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于协作机器人的关节驱动装置，以解决上述背景技术中提出的长期使用连接处的关节会磨损较严重、长时间使用螺纹之间的摩擦会导致连接处松动和电机易用力过猛导致装置损坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于协作机器人的关节驱动装置，包括机械上臂、固定卡块、传动杆和机械下臂，所述机械下臂的顶端设有机械上臂，所述机械下臂的顶端固定连接有连接结构，所述机械下臂和机械上臂之间通过连接结构固定连接，所述机械下臂的一端固定连接有传动结构，所述传动结构的顶端固定连接有传动杆，且传动杆的一端固定连接有固定卡块，所述机械上臂和传动杆之间通过固定卡块固定连接。

优选的，所述连接结构的内部依次设置有连接卡块、球形卡接槽和球形卡接块，所述连接卡块与机械上臂之间固定连接，所述连接卡块的底端固定连接有球形卡接槽，所述球形卡接槽的底端设有与球形卡接槽相互配合的球形卡接块，且球形卡接块和球形卡接槽之间呈活动卡合设置，所述球形卡接块与机械下臂之间固定连接。

优选的，所述传动结构的内部依次设置有传动外涡轮、传动内涡轮、固定架体和伺服电机，所述固定架体与机械下臂之间固定连接，所述固定架体的一端固定连接有伺服电机。

优选的，所述固定架体的内部中间位置处设置有传动外涡轮，且传动外涡轮和固定架体之间构成卡合结构。

优选的，所述传动外涡轮的内部中间位置处贯穿有传动内涡轮，且传动内涡轮和固定架体之间构成螺纹卡合结构。

优选的，所述传动内涡轮与固定架体之间通过固定轴固定连接，所述传动内涡轮和伺服电机之间通过固定轴固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该用于协作机器人的关节驱动装置不仅实现了关节驱动和关节之间采用分体式设置，实现了球形的卡合连接减少活动时连接处的摩擦延长使用寿命，而且实现了在电机和传动杆之间设有缓冲结构：

(1)通过连接结构和传动结构之间的分体结构，不再是传统的直接在关节处安装驱动装置，当机械臂工作时，改变原先直接施力在上臂和下臂的连接处的方式，受力的点还是在关节的连接点连接结构处，但是机械臂发力的点在传动结构处，传动结构通过传动杆与机械上臂固定连接，当传动杆跟着传动外涡轮旋转时，带动机械上臂左右翻转；

(2)通过连接结构改变了传统的机器人关节处使用的旋钮固定方式，采用了球形卡合的方式，该结构的优点是，当两组机械臂连接处在活动时可以减少连接处的摩擦，延长使用寿命，且该结构在活动时可360度旋转，连接处不会因角度而卡住，球形卡接槽和球形卡接块呈包裹式卡合不用另外设置防脱落卡块固定也不会脱落，且连接处可旋转活动；

(3)通过传动结构避免伺服电机直接施力在连接处，伺服电机带动传动内涡轮旋转，传动内涡轮通过螺纹原理带动传动外涡轮旋转，避免伺服电机启动时施力较大，导致用力过猛损坏装置。

附图说明

图1为本实用新型的正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型的后视剖面结构示意图；

图3为本实用新型的正视结构示意图；

图4为本实用新型的图1中A处放大结构示意图。

图中：1、机械上臂；2、固定卡块；3、传动杆；4、连接结构；401、连接卡块；402、球形卡接槽；403、球形卡接块；5、传动结构；501、传动外涡轮；502、传动内涡轮；503、固定架体；504、伺服电机；6、机械下臂。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-4，本实用新型提供的一种实施例：一种用于协作机器人的关节驱动装置，包括机械上臂1、固定卡块2、传动杆3和机械下臂6，机械下臂6的顶端设有机械上臂1，机械下臂6的顶端固定连接有连接结构4；

连接结构4的内部依次设置有连接卡块401、球形卡接槽402和球形卡接块403，连接卡块401与机械上臂1之间固定连接，连接卡块401的底端固定连接有球形卡接槽402，球形卡接槽402的底端设有与球形卡接槽402相互配合的球形卡接块403，且球形卡接块403和球形卡接槽402之间呈活动卡合设置，球形卡接块403与机械下臂6之间固定连接；

具体地，如图1和图4所示，使用该机构时，首先，通过连接结构4改变了传统的机器人关节处使用的旋钮固定方式，采用了球形卡合的方式，该结构的优点是，当两组机械臂连接处在活动时可以减少连接处的摩擦，延长使用寿命，且该结构在活动时可360度旋转，连接处不会因角度而卡住，连接结构4的工作原理是通过球形卡接槽402和球形卡接块403卡合连接，固定连接机械上臂1和机械下臂6，球形卡接槽402和球形卡接块403呈包裹式卡合不用另外设置防脱落卡块固定也不会脱落，且连接处可旋转活动；

机械下臂6和机械上臂1之间通过连接结构4固定连接，机械下臂6的一端固定连接有传动结构5；

传动结构5的内部依次设置有传动外涡轮501、传动内涡轮502、固定架体503和伺服电机504，固定架体503与机械下臂6之间固定连接，固定架体503的一端固定连接有伺服电机504，该伺服电机504的型号可为EDSMT-2T，固定架体503的内部中间位置处设置有传动外涡轮501，且传动外涡轮501和固定架体503之间构成卡合结构，传动外涡轮501的内部中间位置处贯穿有传动内涡轮502，且传动内涡轮502和固定架体503之间构成螺纹卡合结构，传动内涡轮502与固定架体503之间通过固定轴固定连接，传动内涡轮502和伺服电机504之间通过固定轴固定连接；

具体地，如图1和图3所示，使用该机构时，首先，通过传动结构5避免伺服电机504直接施力在连接处，伺服电机504带动传动内涡轮502旋转，传动内涡轮502通过螺纹原理带动传动外涡轮501旋转，该结构设有缓冲，避免伺服电机504启动时施力较大，导致用力过猛损坏装置；

传动结构5的顶端固定连接有传动杆3，且传动杆3的一端固定连接有固定卡块2，机械上臂1和传动杆3之间通过固定卡块2固定连接；

具体地，如图1和图2所示，使用该机构时，首先，通过连接结构4和传动结构5之间的分体结构，不再是传统的直接在关节处安装驱动装置，当机械臂工作时，改变原先直接施力在上臂和下臂的连接处的方式，受力的点还是在关节的连接点连接结构4处，但是机械臂发力的点在传动结构5处，传动结构5通过传动杆3与机械上臂1固定连接，当传动杆3跟着传动外涡轮501旋转时，带动机械上臂1左右翻转，该结构的优点是避免长期使用连接处的关节磨损，延长装置的使用寿命。

工作原理：本实用新型在使用时，首先，通过连接结构4和传动结构5之间的分体结构，不再是传统的直接在关节处安装驱动装置，当机械臂工作时，改变原先直接施力在上臂和下臂的连接处的方式，受力的点还是在关节的连接点连接结构4处。

之后，通过连接结构4改变了传统的机器人关节处使用的旋钮固定方式，采用了球形卡合的方式，该结构的优点是，当两组机械臂连接处在活动时可以减少连接处的摩擦，延长使用寿命，且该结构在活动时可360度旋转，连接处不会因角度而卡住，连接结构4的工作原理是通过球形卡接槽402和球形卡接块403卡合连接，球形卡接槽402和球形卡接块403呈包裹式卡合不用另外设置防脱落卡块固定也不会脱落。

最后，通过传动结构5避免伺服电机504直接施力在连接处，伺服电机504带动传动内涡轮502旋转，传动内涡轮502通过螺纹原理带动传动外涡轮501旋转，避免伺服电机504启动时施力较大，导致用力过猛损坏装置。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种用于协作机器人的关节驱动装置，包括机械上臂(1)、固定卡块(2)、传动杆(3)和机械下臂(6)，其特征在于：所述机械下臂(6)的顶端设有机械上臂(1)，所述机械下臂(6)的顶端固定连接有连接结构(4)，所述机械下臂(6)和机械上臂(1)之间通过连接结构(4)固定连接，所述机械下臂(6)的一端固定连接有传动结构(5)，所述传动结构(5)的顶端固定连接有传动杆(3)，且传动杆(3)的一端固定连接有固定卡块(2)，所述机械上臂(1)和传动杆(3)之间通过固定卡块(2)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于协作机器人的关节驱动装置，其特征在于：所述连接结构(4)的内部依次设置有连接卡块(401)、球形卡接槽(402)和球形卡接块(403)，所述连接卡块(401)与机械上臂(1)之间固定连接，所述连接卡块(401)的底端固定连接有球形卡接槽(402)，所述球形卡接槽(402)的底端设有与球形卡接槽(402)相互配合的球形卡接块(403)，且球形卡接块(403)和球形卡接槽(402)之间呈活动卡合设置，所述球形卡接块(403)与机械下臂(6)之间固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于协作机器人的关节驱动装置，其特征在于：所述传动结构(5)的内部依次设置有传动外涡轮(501)、传动内涡轮(502)、固定架体(503)和伺服电机(504)，所述固定架体(503)与机械下臂(6)之间固定连接，所述固定架体(503)的一端固定连接有伺服电机(504)。

4.根据权利要求3所述的一种用于协作机器人的关节驱动装置，其特征在于：所述固定架体(503)的内部中间位置处设置有传动外涡轮(501)，且传动外涡轮(501)和固定架体(503)之间构成卡合结构。

5.根据权利要求4所述的一种用于协作机器人的关节驱动装置，其特征在于：所述传动外涡轮(501)的内部中间位置处贯穿有传动内涡轮(502)，且传动内涡轮(502)和固定架体(503)之间构成螺纹卡合结构。

6.根据权利要求5所述的一种用于协作机器人的关节驱动装置，其特征在于：所述传动内涡轮(502)与固定架体(503)之间通过固定轴固定连接，所述传动内涡轮(502)和伺服电机(504)之间通过固定轴固定连接。

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