CN216543279U - 一种智能车间用柔性关节机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能车间用柔性关节机器人，属于机器人技术领域，该智能车间用柔性关节机器人，包括底板，底板的底端设有四个万向轮，四个万向轮用以帮助底板能够进行移动，底板远离万向轮的一端转动连接有转动盘，转动盘的上侧设有圆球，圆球上设有第一半圆块，第一半圆块可以跟随圆球进行角度变化及可以在圆球的表面进行位置的移动；第一半圆块的表面设有连接杆，连接杆的顶端设有支撑板，支撑板的顶端设有支撑杆，支撑杆的顶端设有放置板，放置板的一侧设有第五连杆，和底部撑杆，第五连杆和底部撑杆用以对物品进行夹持，第五连杆由丝杆组件驱动进行弯曲运动。

Description

一种智能车间用柔性关节机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种智能车间用柔性关节机器人。

背景技术

着人类社会的不断发展，各种替代人类劳动力的机器人孕育而生，机器人是自动控制机器的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗，机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发。

现有技术中的机器人无法在车间内进行较为复杂的工作，刚性机器人进行个别任务时，需要精确的感知、建模、控制才能进行工作，中间任何一环出现差错，都无法完成任务，需要通过柔性关节的机器人来代替进行工作，大大减少感知、建模和控制的工作体量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能车间用柔性关节机器人，旨在解决现有技术中的机器人无法在车间内进行较为复杂的工作，刚性机器人进行个别任务时，需要精确的感知、建模、控制才能进行工作，中间任何一环出现差错，都无法完成任务的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能车间用柔性关节机器人，包括底板，所述底板的底端设有四个万向轮，四个万向轮用以帮助底板能够进行移动，所述底板远离万向轮的一端转动连接有转动盘，所述转动盘的上侧设有圆球，所述圆球上设有第一半圆块，所述第一半圆块可以跟随圆球进行角度变化及可以在圆球的表面进行位置的移动；

所述第一半圆块的表面设有连接杆，所述连接杆的顶端设有支撑板，所述支撑板的顶端设有支撑杆，所述支撑杆的顶端设有放置板，所述放置板的一侧设有第五连杆，和底部撑杆，所述第五连杆和底部撑杆用以对物品进行夹持，所述第五连杆由丝杆组件驱动进行弯曲运动。

作为本实用新型一种优选的方案，所述转动盘远离底板的一端设有第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和第二支撑架之间设有十字架，所述十字架的两侧分别设有第一支撑板和，所述十字架靠近底板的一端设有主驱动电机，所述十字架靠近圆球的一端设有圆杆，所述圆杆向下活动贯穿十字架的底端，所述主驱动电机通过联轴器和圆杆相连接，所述圆杆的顶端设有活动球，所述活动球远离圆杆的一端设有第二半圆块，所述圆球的表面开设有第三凹槽，所述第二半圆块设于第三凹槽内。

作为本实用新型一种优选的方案，所述圆球的圆周表面开设有第四凹槽，所述第一半圆块设于第四凹槽内，所述第一支撑架和第二支撑架之间设有第一半圆架，所述第一半圆架上开设有第一凹槽，所述第一半圆架套设于连接杆的圆周表面，所述连接杆滑动连接于第一凹槽内，所述第一支撑板和之间设有第二半圆架，所述第二半圆架上开设有第二凹槽，所述第二半圆架套设于连接杆的圆周表面，所述连接杆滑动连接于第二凹槽内。

作为本实用新型一种优选的方案，所述放置板远离支撑杆的一端设有安装块，所述安装块内转动连接有第七连杆，所述安装块的侧端转动连接有第二连杆，所述第二连杆的顶端转动连接有第三连杆，所述第七连杆靠近第三连杆的一端转动连接有第四连杆，所述第三连杆转动连接于第四连杆远离第七连杆的一端，所述第七连杆远离第四连杆的一端转动连接有第六连杆，所述第四连杆转动连接于第五连杆的一端，所述第六连杆转动连接于第五连杆的另一端。

作为本实用新型一种优选的方案，丝杆组件包括设于放置板顶端的两个放置架，两个放置架之间设有丝杆和安装块，所述丝杆的圆周表面螺纹连接有螺纹块，所述螺纹块滑动连接于安装块的圆周表面，所述螺纹块的侧端设有第一连杆，所述第一连杆转动连接于第二连杆的底端。

作为本实用新型一种优选的方案，所述第五连杆的底端设有第二橡胶块，所述第七连杆的底端设有第一橡胶块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本装置中，利用第一半圆架和第二半圆架去驱动连接杆的角度和位置发生变化，使得支撑板及其顶端的关节机构能够进行多角度的较大幅度的移动，可以完成许多刚性机器人都无法完成的任务，保证了关节的灵活性。

2、本装置中，本装置关节机构类似人手指的关节，在人机交互、狭小空间作业等方面具有不可比拟的优势，能够像人的手指一样灵活，并配有人工智能的辅助夹持，在智能车间内能够代替人工完成大量的工作。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的第一局部立体图；

图3为本实用新型图2中A处的放大图；

图4为本实用新型图2中的后视图；

图5为本实用新型的第二局部立体图；

图6为本实用新型的图5中的后视图。

图中：1、底板；2、万向轮；3、转动盘；4、第一支撑架；41、第二支撑架；5、支撑板；6、连接杆；7、支撑杆；8、放置板；9、放置架；10、丝杆；11、螺纹块；12、底部撑杆；13、第一支撑板；131、第二支撑板；14、十字架；15、主驱动电机；16、第一半圆架；161、第一凹槽；17、第二半圆架；171、第二凹槽；18、第一半圆块；20、圆球；21、圆杆；22、活动球； 23、第二半圆块；24、第三凹槽；25、第四凹槽；26、第一连杆；27、第二连杆；28、第一转杆；29、第三连杆；30、第四连杆；31、第五连杆；32、第六连杆；33、第七连杆；34、安装块；35、第一橡胶块；351、第二橡胶块。

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。

实施例1

请参阅图1-6，一种智能车间用柔性关节机器人，包括底板1，底板1的底端设有四个万向轮2，四个万向轮2用以帮助底板1能够进行移动，底板1 远离万向轮2的一端转动连接有转动盘3，转动盘3的上侧设有圆球20，圆球20上设有第一半圆块18，第一半圆块18可以跟随圆球20进行角度变化及可以在圆球20的表面进行位置的移动；

第一半圆块18的表面设有连接杆6，连接杆6的顶端设有支撑板5，支撑板5的顶端设有支撑杆7，支撑杆7的顶端设有放置板8，放置板8的一侧设有第五连杆31，和底部撑杆12，第五连杆31和底部撑杆12用以对物品进行夹持，第五连杆31由丝杆组件驱动进行弯曲运动。

在本实用新型的具体实施例中，本装置为了解决传统机器人不顾灵活的问题，利用第一半圆架16在圆球20内进行位置移动，圆球20是一个球体，可以跟随圆球20进行角度调整，同时可以在圆球20内进行位置的移动，使得装置机械臂的灵活性更高，不需要精确的感知、建模、控制才能进行工作，使得工作量减少，工作效率有效进行提高，并利用丝杆组件能够有效的驱动第五连杆31和底部撑杆12配合进行夹持，使得第五连杆31弯曲，能够完成刚性机器人无法完成的工作，像手指关节一样的灵活，并且能够通过万向轮2 进行位置移动。

实施例2

具体的参阅图2、图3和图4，转动盘3远离底板1的一端设有第一支撑架4和第二支撑架41，第一支撑架4和第二支撑架41之间设有十字架14，十字架14的两侧分别设有第一支撑板13和131，十字架14靠近底板1的一端设有主驱动电机15，十字架14靠近圆球20的一端设有圆杆21，圆杆21 向下活动贯穿十字架14的底端，主驱动电机15通过联轴器和圆杆21相连接，圆杆21的顶端设有活动球22，活动球22远离圆杆21的一端设有第二半圆块 23，圆球20的表面开设有第三凹槽24，第二半圆块23设于第三凹槽24内。

本实施例中：利用第二半圆块23在第三凹槽24内滑动，机器人可以通过主驱动电机15驱动圆杆21和第二半圆块23进行转动，第二半圆块23转动会驱动圆球20的整体位置进行角度变化，第一半圆块18会跟随圆球20的角度进行变化，上侧的底部撑杆12和第五连杆31同样会进行角度变化，从而增加装置的灵敏程度。

实施例3

具体的参阅图2、图3和图4，圆球20的圆周表面开设有第四凹槽25，第一半圆块18设于第四凹槽25内，第一支撑架4和第二支撑架41之间设有第一半圆架16，第一半圆架16上开设有第一凹槽161，第一半圆架16套设于连接杆6的圆周表面，连接杆6滑动连接于第一凹槽161内，第一支撑板13和131之间设有第二半圆架17，第二半圆架17上开设有第二凹槽171，第二半圆架17套设于连接杆6的圆周表面，连接杆6滑动连接于第二凹槽171 内。

本实施例中：第一半圆块18在第四凹槽25内进行滑动，同时第一半圆块18的位置移动由第一半圆架16和第二半圆架17的运动方向来进行觉得，第一半圆架16和第二半圆架17可以通过转动来驱动连接杆6的角度发生变化，第二半圆块23和第一半圆块18滑动连接于圆球20内，圆球20同时会对第二半圆块23和第一半圆块18进行限位，装置足够灵敏，所以通过第一半圆架16和第二半圆架17的转动能够驱动连接杆6移动的角度足够大，装置的可用性更强。

实施例4

具体的参阅图5和图6，放置板8远离支撑杆7的一端设有安装块34，安装块34内转动连接有第七连杆33，安装块34的侧端转动连接有第二连杆 27，第二连杆27的顶端转动连接有第三连杆29，第七连杆33靠近第三连杆 29的一端转动连接有第四连杆30，第三连杆29转动连接于第四连杆30远离第七连杆33的一端，第七连杆33远离第四连杆30的一端转动连接有第六连杆32，第四连杆30转动连接于第五连杆31的一端，第六连杆32转动连接于第五连杆31的另一端。

本实施例中：第七连杆33和第四连杆30与第六连杆32转动的点不同，第五连杆31和第四连杆30与第六连杆32转动的点也不同，当第二连杆27 的位置出现变化时，能够通过第三连杆29去驱动第七连杆33和第五连杆31 的位置发生变化，使其进行夹持运动。

实施例5

具体的参阅图5和图6，丝杆组件包括设于放置板8顶端的两个放置架9，两个放置架9之间设有丝杆10和安装块34，丝杆10的圆周表面螺纹连接有螺纹块11，螺纹块11滑动连接于安装块34的圆周表面，螺纹块11的侧端设有第一连杆26，第一连杆26转动连接于第二连杆27的底端。

本实施例中：本装置通过丝杆10转动来驱动螺纹块11远离安装块34的运动，使得第一连杆26能够带动第二连杆27进行靠近螺纹块11的运动，使得第二连杆27的另一端进行远离螺纹块11方向的运动，同时驱动第三连杆 29的另一端向着远离第二连杆27的方向进行运动，由于第四连杆30和第七连杆33转动连接的是中心点，第四连杆30和第三连杆29转动的是偏离中心点的位置，当第三连杆29位置移动时，会驱动第四连杆30的另一端围绕中心点的位置进行转动，驱动第五连杆31配合第七连杆33和底部撑杆12对物品进行三角夹持。

实施例6

具体的参阅图5和图6，第五连杆31的底端设有第二橡胶块351，第七连杆33的底端设有第一橡胶块35。

本实施例中：为了在第五连杆31和第七连杆33接触到需要夹持的物品时，不会出现滑动。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能车间用柔性关节机器人，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的底端设有四个万向轮(2)，四个万向轮(2)用以帮助底板(1)能够进行移动，所述底板(1)远离万向轮(2)的一端转动连接有转动盘(3)，所述转动盘(3)的上侧设有圆球(20)，所述圆球(20)上设有第一半圆块(18)，所述第一半圆块(18)可以跟随圆球(20)进行角度变化及可以在圆球(20)的表面进行位置的移动；

所述第一半圆块(18)的表面设有连接杆(6)，所述连接杆(6)的顶端设有支撑板(5)，所述支撑板(5)的顶端设有支撑杆(7)，所述支撑杆(7)的顶端设有放置板(8)，所述放置板(8)的一侧设有第五连杆(31)，和底部撑杆(12)，所述第五连杆(31)和底部撑杆(12)用以对物品进行夹持，所述第五连杆(31)由丝杆组件驱动进行弯曲运动。

2.根据权利要求1所述的一种智能车间用柔性关节机器人，其特征在于：所述转动盘(3)远离底板(1)的一端设有第一支撑架(4)和第二支撑架(41)，所述第一支撑架(4)和第二支撑架(41)之间设有十字架(14)，所述十字架(14)的两侧分别设有第一支撑板(13)和(131)，所述十字架(14)靠近底板(1)的一端设有主驱动电机(15)，所述十字架(14)靠近圆球(20)的一端设有圆杆(21)，所述圆杆(21)向下活动贯穿十字架(14)的底端，所述主驱动电机(15)通过联轴器和圆杆(21)相连接，所述圆杆(21)的顶端设有活动球(22)，所述活动球(22)远离圆杆(21)的一端设有第二半圆块(23)，所述圆球(20)的表面开设有第三凹槽(24)，所述第二半圆块(23)设于第三凹槽(24)内。

3.根据权利要求2所述的一种智能车间用柔性关节机器人，其特征在于：所述圆球(20)的圆周表面开设有第四凹槽(25)，所述第一半圆块(18)设于第四凹槽(25)内，所述第一支撑架(4)和第二支撑架(41)之间设有第一半圆架(16)，所述第一半圆架(16)上开设有第一凹槽(161)，所述第一半圆架(16)套设于连接杆(6)的圆周表面，所述连接杆(6)滑动连接于第一凹槽(161)内，所述第一支撑板(13)和(131)之间设有第二半圆架(17)，所述第二半圆架(17)上开设有第二凹槽(171)，所述第二半圆架(17)套设于连接杆(6)的圆周表面，所述连接杆(6)滑动连接于第二凹槽(171)内。

4.根据权利要求3所述的一种智能车间用柔性关节机器人，其特征在于：所述放置板(8)远离支撑杆(7)的一端设有安装块(34)，所述安装块(34)内转动连接有第七连杆(33)，所述安装块(34)的侧端转动连接有第二连杆(27)，所述第二连杆(27)的顶端转动连接有第三连杆(29)，所述第七连杆(33)靠近第三连杆(29)的一端转动连接有第四连杆(30)，所述第三连杆(29)转动连接于第四连杆(30)远离第七连杆(33)的一端，所述第七连杆(33)远离第四连杆(30)的一端转动连接有第六连杆(32)，所述第四连杆(30)转动连接于第五连杆(31)的一端，所述第六连杆(32)转动连接于第五连杆(31)的另一端。

5.根据权利要求4所述的一种智能车间用柔性关节机器人，其特征在于：丝杆组件包括设于放置板(8)顶端的两个放置架(9)，两个放置架(9)之间设有丝杆(10)和安装块(34)，所述丝杆(10)的圆周表面螺纹连接有螺纹块(11)，所述螺纹块(11)滑动连接于安装块(34)的圆周表面，所述螺纹块(11)的侧端设有第一连杆(26)，所述第一连杆(26)转动连接于第二连杆(27)的底端。

6.根据权利要求5所述的一种智能车间用柔性关节机器人，其特征在于：所述第五连杆(31)的底端设有第二橡胶块(351)，所述第七连杆(33)的底端设有第一橡胶块(35)。

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