CN215942992U - 多关节机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及多关节机器人。本申请所述的多关节机器人包括：第一关节、第二关节、底座以及内部走线；所述第一关节包括第一壳体、第一中空减速器、第一驱动器以及第一同步机构，所述第一壳体的一端安装在所述底座上，其另一端设置有第一开口，所述第一中空减速器安装在该第一开口处，所述第一驱动器和所述第一同步机构分别安装在所述第一壳体内，并且所述第一驱动机构通过所述第一同步机构与所述第一中空减速器转动连接；所述第二关节包括第二壳体、第二中空减速器、第二驱动器以及第二同步机构。本申请所述的多关节机器人具有容易实现且防护等级高的优点。

Description

多关节机器人

技术领域

本申请涉及机器人，特别是涉及多关节机器人。

背景技术

现有技术中，机器人的整体密封性能一般，因为机器人本体和其他结构连接时，会有机器人内部和外部的连接结构，这些连接结构会穿过机器人本体，使得贯穿处需要进行单独的密封设置，以保证机器人内部的密封效果，保证机器人的性能的安全。

另外，在一些生产环境较复杂的场景，现场会有一定量的尘土和碎屑，长期的生产过程中，积累了一定量的尘土，就会影响机器人的正常工作。但是，现有技术中，机器人的内部结构和外部连接结构，由于现有机器人的结构特点，没法做到全部集合在机器人内部，从而无法避免的对机器人的密封提出了高的要求，而现有技术往往通过改进密封结构来实现，这样会对密封的要求提高，不容易实现。

实用新型内容

基于此，本申请的目的在于，提供多关节机器人，其具有容易实现高防护且结构简单容易制造的优点。

本申请的一方面，提供一种多关节机器人，包括第一关节、第二关节、底座以及内部走线；

所述第一关节包括第一壳体、第一中空减速器、第一驱动器以及第一同步机构，所述第一壳体的一端安装在所述底座上，其另一端设置有第一开口，所述第一中空减速器安装在该第一开口处，所述第一驱动器和所述第一同步机构分别安装在所述第一壳体内，并且所述第一驱动机构通过所述第一同步机构与所述第一中空减速器转动连接；

所述第二关节包括第二壳体、第二中空减速器、第二驱动器以及第二同步机构，所述第二壳体的一端转动连接在所述第一关节的第一开口处，其另一端设置有第二开口，所述第二中空减速器安装在该第二开口处，所述第二驱动器和所述第二同步机构分别安装在所述第二壳体内，并且所述第二驱动机构通过所述第二同步机构与所述第二中空减速器转动连接；

所述第一中空减速器的一端与所述第二壳体紧固连接；

所述内部走线的一端连接在所述底座内，且所述内部走线依次穿套在所述第一壳体、第一中空减速器、第二壳体以及第二中空减速器内。

本申请所述的多关节机器人，通过在第一壳体内设置第一中空减速器，并且将第一驱动器和第一同步机构内置；同时还在第二壳体内设置第二中空减速器，并且将第二驱动器和第二同步机构内置；再有，内部走线分别置于底座、第一壳体以及第二壳体内部，从而实现所有结构内置，减少了壳体上的开口，也就减少了需要密封的部位，进而提高了密封效果。

进一步地，还包括第三关节，该第三关节与所述第二关节连接；

所述第三关节包括第三壳体、第三中空减速器、第三驱动器以及第三同步机构，所述第三壳体的一端转动连接在所述第二关节的第二开口处，其另一端设置有第三开口，所述第三中空减速器安装在该第三开口处，所述第三驱动器和所述第三同步机构分别安装在所述第三壳体内，并且所述第三驱动机构通过所述第三同步机构与所述第三中空减速器转动连接；

所述第二中空减速器的一端与所述第三壳体紧固连接；

所述内部走线贯穿所述第二中空减速器，并依次贯穿所述第三壳体和所述第三中空减速器。

进一步地，还包括第四关节，该第四关节与所述第三关节连接；

所述第四关节包括第四壳体、第四中空减速器、第四驱动器以及第四同步机构，所述第四壳体的一端安装在所述第三关节的第三开口处，其另一端设置有第四开口，所述第四中空减速器安装在该第四开口处，所述第四驱动器和所述第四同步机构分别安装在所述第四壳体内，并且所述第四驱动机构通过所述第四同步机构与所述第四中空减速器转动连接；

所述第三中空减速器的一端与所述第四壳体紧固连接；

所述内部走线贯穿所述第三中空减速器，并依次贯穿所述第四壳体和所述第四中空减速器。

通过将第四中空减速器内置在第四壳体内，并且第四中空减速器内部形成有通孔，从而方便内部走线的穿过。

进一步地，还包括抓手连接机构，该抓手连接机构与所述第四中空减速器紧固连接，所述内部走线贯穿所述第四中空减速器并与所述抓手连接机构连接。

进一步地，还包括密封圈，所述底座与所述第一关节之间、所述第一关节与所述第二关节之间、所述第二关节与所述第三关节之间、所述第三关节与所述第四关节之间、所述第四关节与所述抓手连接机构之间，分别设置有所述密封圈。

进一步地，所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述第三驱动器以及所述第四驱动器分别为电机。

进一步地，所述第一同步机构、所述第二同步机构、所述第三同步机构、所述第四同步机构分别为同步带。

进一步地，所述底座与所述第一关节转动连接，所述第一关节与所述第二关节转动连接，所述第二关节与所述第三关节转动连接，所述第三关节与所述第四关节转动连接。

进一步地，还包括机器人手腕，该机器人手腕安装在所述抓手连接机构上。

进一步地，还包括控制器，所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述第三驱动器以及所述第四驱动器分别与该控制器电连接。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本申请。

附图说明

图1为本申请示例性的第三关节和第四关节的装配关系的剖视图；

图2为本申请示例性的第五关节和抓手连接机构的装配关系的剖视图；

图3为本申请示例性的多关节机器人的主视图。

具体实施方式

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1为本申请示例性的第三关节和第四关节的装配关系的剖视图；图2为本申请示例性的第五关节和抓手连接机构的装配关系的剖视图；图3为本申请示例性的多关节机器人的主视图。

请参阅图1-图3，本申请示例性的一种多关节机器人，包括第一关节10、第二关节20、底座A以及内部走线L；

所述第一关节10包括第一壳体、第一中空减速器、第一驱动器以及第一同步机构，所述第一壳体的一端安装在所述底座A上，其另一端设置有第一开口，所述第一中空减速器安装在该第一开口处，所述第一驱动器和所述第一同步机构分别安装在所述第一壳体内，并且所述第一驱动机构通过所述第一同步机构与所述第一中空减速器转动连接；

所述第二关节20包括第二壳体、第二中空减速器、第二驱动器以及第二同步机构，所述第二壳体的一端转动连接在所述第一关节10的第一开口处，其另一端设置有第二开口，所述第二中空减速器安装在该第二开口处，所述第二驱动器和所述第二同步机构分别安装在所述第二壳体内，并且所述第二驱动机构通过所述第二同步机构与所述第二中空减速器转动连接；

所述第一中空减速器的一端与所述第二壳体紧固连接；

所述内部走线L的一端连接在所述底座A内，且所述内部走线L依次穿套在所述第一壳体、第一中空减速器、第二壳体以及第二中空减速器内。

本申请所述的多关节机器人，通过在第一壳体内设置第一中空减速器，并且将第一驱动器和第一同步机构内置；同时还在第二壳体内设置第二中空减速器，并且将第二驱动器和第二同步机构内置；再有，内部走线L分别置于底座A、第一壳体以及第二壳体内部，从而实现所有结构内置，减少了壳体上的开口，也就减少了需要密封的部位，进而提高了密封效果。

通过将第一中空减速器内置在第一壳体内，并且第一中空减速器内部形成有通孔，从而方便内部走线L的穿过；通过将第二中空减速器内置在第二壳体内，并且第二中空减速器内部形成有通孔，从而方便内部走线L的穿过。

在一些优选实施例中，还包括第三关节30，该第三关节30与所述第二关节20连接；

所述第三关节30包括第三壳体31、第三中空减速器33、第三驱动器32以及第三同步机构34，所述第三壳体31的一端转动连接在所述第二关节20的第二开口处，其另一端设置有第三开口，所述第三中空减速器33安装在该第三开口处，所述第三驱动器32和所述第三同步机构34分别安装在所述第三壳体31内，并且所述第三驱动机构通过所述第三同步机构34与所述第三中空减速器33转动连接；

所述第二中空减速器的一端与所述第三壳体31紧固连接；

所述内部走线L贯穿所述第二中空减速器，并依次贯穿所述第三壳体31和所述第三中空减速器33。

通过将第三中空减速器33内置在第三壳体31内，并且第三中空减速器33内部形成有通孔，从而方便内部走线L的穿过。

在一些优选实施例中，还包括第四关节40，该第四关节40与所述第三关节30连接；

所述第四关节40包括第四壳体41、第四中空减速器43、第四驱动器以及第四同步机构，所述第四壳体41的一端安装在所述第三关节30的第三开口处，其另一端设置有第四开口，所述第四中空减速器43安装在该第四开口处，所述第四驱动器和所述第四同步机构分别安装在所述第四壳体41内，并且所述第四驱动机构通过所述第四同步机构与所述第四中空减速器43转动连接；

所述第三中空减速器33的一端与所述第四壳体41紧固连接；

所述内部走线L贯穿所述第三中空减速器33，并依次贯穿所述第四壳体41和所述第四中空减速器43。

通过将第四中空减速器43内置在第四壳体41内，并且第四中空减速器43内部形成有通孔，从而方便内部走线L的穿过。

在一些优选实施例中，还包括第五关节50，该第五关节50与所述第四关节40连接；

所述第五关节50包括第五壳体、第五中空减速器、第五驱动器以及第五同步机构，所述第五壳体的一端安装在所述第四关节40的第四开口处，其另一端设置有第五开口，所述第五中空减速器安装在该第五开口处，所述第五驱动器和所述第五同步机构分别安装在所述第五壳体内，并且所述第五驱动机构通过所述第五同步机构与所述第五中空减速器转动连接；

所述第四中空减速器43的一端与所述第五壳体紧固连接；

所述内部走线L贯穿所述第四中空减速器43，并依次贯穿所述第五壳体和所述第五中空减速器。

在一些进一步的示例中，所述第五同步机构为同步带。

在另一些优选实施例中，第五同步机构为锥齿轮组，第五驱动器驱动其一锥齿轮转动，另一锥齿轮安装在第五中空减速器上，从而实现第五驱动器驱动第五中空减速器的转动。

通过将第五中空减速器内置在第五壳体内，并且第五中空减速器内部形成有通孔，从而方便内部走线L的穿过。

在一些优选实施例中，还包括抓手连接机构60，该抓手连接机构60与所述第四中空减速器43紧固连接，所述内部走线L贯穿所述第四中空减速器43并与所述抓手连接机构60连接。进一步的，抓手连接机构60通过第五关节50与所述第四关节40连接。

在一些优选实施例中，底座A、第一关节10、第二关节20、第三关节30、第四关节40、第五关节50以及抓手连接机构60依次连接。进一步的，底座A内设置有驱动转盘，第一关节10的第一壳体安装在驱动转盘上，通过驱动转盘驱动第一关节10转动；第一关节10的第一中空减速器的一端驱动第二关节20转动，第二关节20的第二中空减速器的一端驱动第三关节30转动，第三关节30的第三中空减速器33的一端驱动第四关节40转动，第四关节40的第四中空减速器43驱动第五关节50转动，第五关节50的第五中空减速器驱动抓手连接机构60转动。

在一些优选实施例中，还包括密封圈(图中未标示)，所述底座A与所述第一关节10之间、所述第一关节10与所述第二关节20之间、所述第二关节20与所述第三关节30之间、所述第三关节30与所述第四关节40之间、所述第四关节40与所述抓手连接机构60之间，分别设置有所述密封圈。进一步的，所述第四关节40与所述第五关节50之间，设置有所述密封圈。通过设置密封圈，以便对各个关节之间的连接处进行密封，加强关节之间的转动部位的密封效果。

在一些优选实施例中，所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述第三驱动器32以及所述第四驱动器分别为电机。进一步的，所述第五驱动器为电机。

在一些优选实施例中，所述第一同步机构、所述第二同步机构、所述第三同步机构34、所述第四同步机构分别为同步带。通过同步带的设置，使得电机能够驱动中空减速器的转动。进一步的，各个同步机构还包括两个转动轮，其一转动轮安装在对应的驱动器上，另一转动轮安装在对应的中空减速器上，两个转动轮通过同步带带动，实现同步转动。

在一些优选实施例中，所述底座A与所述第一关节10转动连接，所述第一关节10与所述第二关节20转动连接，所述第二关节20与所述第三关节30转动连接，所述第三关节30与所述第四关节40转动连接。进一步的，所述第四关节40与所述第五关节50转动连接。

在一些优选实施例中，还包括机器人手腕，该机器人手腕安装在所述抓手连接机构60上。

在一些优选实施例中，还包括控制器，所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述第三驱动器32以及所述第四驱动器分别与该控制器电连接。进一步的，所述第五驱动器与所述控制器电连接。各个驱动器与控制器电连接，从而实现各个关节的自动控制下的运转。

本申请示例性的多关节机器人的工作原理：

内部走线L依次穿过各个壳体，并且依次穿过各个中空减速器，从而实现机器人不再开设其他的通孔，提高了防护性能，同时，节省了外部的空间，能够适用于各种应用环境中。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种多关节机器人，其特征在于：包括第一关节、第二关节、底座以及内部走线；

所述第一关节包括第一壳体、第一中空减速器、第一驱动器以及第一同步机构，所述第一壳体的一端安装在所述底座上，其另一端设置有第一开口，所述第一中空减速器安装在该第一开口处，所述第一驱动器和所述第一同步机构分别安装在所述第一壳体内，并且所述第一驱动机构通过所述第一同步机构与所述第一中空减速器转动连接；

所述第二关节包括第二壳体、第二中空减速器、第二驱动器以及第二同步机构，所述第二壳体的一端转动连接在所述第一关节的第一开口处，其另一端设置有第二开口，所述第二中空减速器安装在该第二开口处，所述第二驱动器和所述第二同步机构分别安装在所述第二壳体内，并且所述第二驱动机构通过所述第二同步机构与所述第二中空减速器转动连接；

所述第一中空减速器的一端与所述第二壳体紧固连接；

所述内部走线的一端连接在所述底座内，且所述内部走线依次穿套在所述第一壳体、第一中空减速器、第二壳体以及第二中空减速器内。

2.根据权利要求1所述的多关节机器人，其特征在于：还包括第三关节，该第三关节与所述第二关节连接；

所述第三关节包括第三壳体、第三中空减速器、第三驱动器以及第三同步机构，所述第三壳体的一端转动连接在所述第二关节的第二开口处，其另一端设置有第三开口，所述第三中空减速器安装在该第三开口处，所述第三驱动器和所述第三同步机构分别安装在所述第三壳体内，并且所述第三驱动机构通过所述第三同步机构与所述第三中空减速器转动连接；

所述第二中空减速器的一端与所述第三壳体紧固连接；

所述内部走线贯穿所述第二中空减速器，并依次贯穿所述第三壳体和所述第三中空减速器。

3.根据权利要求2所述的多关节机器人，其特征在于：还包括第四关节，该第四关节与所述第三关节连接；

所述第四关节包括第四壳体、第四中空减速器、第四驱动器以及第四同步机构，所述第四壳体的一端安装在所述第三关节的第三开口处，其另一端设置有第四开口，所述第四中空减速器安装在该第四开口处，所述第四驱动器和所述第四同步机构分别安装在所述第四壳体内，并且所述第四驱动机构通过所述第四同步机构与所述第四中空减速器转动连接；

所述第三中空减速器的一端与所述第四壳体紧固连接；

所述内部走线贯穿所述第三中空减速器，并依次贯穿所述第四壳体和所述第四中空减速器。

4.根据权利要求3所述的多关节机器人，其特征在于：还包括抓手连接机构，该抓手连接机构与所述第四中空减速器紧固连接，所述内部走线贯穿所述第四中空减速器并与所述抓手连接机构连接。

5.根据权利要求4所述的多关节机器人，其特征在于：还包括密封圈，所述底座与所述第一关节之间、所述第一关节与所述第二关节之间、所述第二关节与所述第三关节之间、所述第三关节与所述第四关节之间、所述第四关节与所述抓手连接机构之间，分别设置有所述密封圈。

6.根据权利要求4所述的多关节机器人，其特征在于：所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述第三驱动器以及所述第四驱动器分别为电机。

7.根据权利要求4所述的多关节机器人，其特征在于：所述第一同步机构、所述第二同步机构、所述第三同步机构、所述第四同步机构分别为同步带。

8.根据权利要求4所述的多关节机器人，其特征在于：所述底座与所述第一关节转动连接，所述第一关节与所述第二关节转动连接，所述第二关节与所述第三关节转动连接，所述第三关节与所述第四关节转动连接。

9.根据权利要求4所述的多关节机器人，其特征在于：还包括机器人手腕，该机器人手腕安装在所述抓手连接机构上。

10.根据权利要求4-9任一项所述的多关节机器人，其特征在于：还包括控制器，所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述第三驱动器以及所述第四驱动器分别与该控制器电连接。

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