CN216830994U - 机械臂的末端相机安装结构、机械臂及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种机械臂的末端相机安装结构、机械臂及机器人，该机械臂的末端相机安装结构包括：相机转接架，相机转接架的一端连接于机械臂的末端，并能够相对机械臂的末端沿第一方向转动或定位；相机连接座，相机连接座与相机转接架的另一端连接，并能够相对相机转接架固定或沿第二方向转动或定位，相机连接座用于安装相机；其中，第一方向与第二方向不相同。本实用新型末端相机安装结构安装的相机能够相对机械臂的末端实现至少一个、或者两个不同方向上的相对运动，也就是相机及其视觉范围相对机械臂末端可调，能够满足不同视觉范围的要求，灵活运用于多种执行场景。

Description

机械臂的末端相机安装结构、机械臂及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种机械臂的末端相机安装结构、机械臂及机器人。

背景技术

近年来，随着科学技术的快速发展，各类机器人衍生而出，机械臂作为机器人的一个细分品类，其产品结构不断更新迭代，并被应用至医疗、教育、工业等众多领域。

现如今，为实现不同类型的作业，机械臂末端通常会装载相应的执行器(如夹爪、吸盘等)，并且因作业需求，其末端还会安装相机，以满足机械臂采集视觉信息的需求。

然而，目前一般是将相机直接固定安装于机械臂的末端，并使其视觉方向朝向执行器的工作端，该安装方式限定了相机的视觉范围并且难以进行调整，不利于机械臂的多场景应用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种机械臂的末端相机安装结构，旨在解决目前机械臂末端的相机视觉范围难以调整的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种机械臂的末端相机安装结构，该机械臂的末端相机安装结构包括：

相机转接架，相机转接架的一端连接于机械臂的末端，并能够相对机械臂的末端沿第一方向转动或定位；

相机连接座，相机连接座与相机转接架的另一端连接，并能够相对相机转接架固定或沿第二方向转动或定位，相机连接座用于安装相机；

其中，第一方向与第二方向不相同。

其中，相机转接架的另一端形成有安装部，相机连接座的一侧设有两相对设置的铰接部，安装部安装于两铰接部之间并通过铰接轴与两铰接部铰接。

其中，相机转接架上开设有松紧缺口，安装部被松紧缺口分割成两可相对靠近或相对远离的夹紧部，两夹紧部之间形成有安装铰接轴的轴孔。

其中，两夹紧部对应开设有贯通松紧缺口的第一紧固孔，一第一紧固件依次穿设于一第一紧固孔、松紧缺口及另一第一紧固孔。

其中，相机转接架的一端形成有带开口的环形连接部，环形连接部通过其开口套装于机械臂的末端。

其中，相机转接架上设有与其转动连接的法兰盘，法兰盘嵌设于环形连接部并容置于开口中，法兰盘与机械臂的末端相连接。

其中，相机转接架上开设有胀缩缺口，胀缩缺口与环形连接部的开口相连通，相机转接架的相对两侧壁分别开设有贯通胀缩缺口的第二紧固孔，一第二紧固件依次穿设于一第二紧固孔、胀缩缺口及另一第二紧固孔。

其中，法兰盘的外周壁上设有沿其周向布置的台阶，台阶自下至上对环形连接部形成托持。

本实用新型还提出一种机械臂，该机械臂的末端连接有前述记载的机械臂的末端相机安装结构。

本实用新型还提出一种机器人，该机器人包括前述记载的机械臂。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果在于：

本实用新型的末端相机安装结构通过其相机转接架沿第一方向可转动地连接机械臂的末端，相机连接座固定或沿第二方向可转动地连接于相机转接架，使安装于相机连接座的相机能够相对机械臂的末端实现至少一个、或者两个不同方向上的相对运动，也就是相机及其视觉范围相对机械臂末端可调，能够满足不同视觉范围的要求，灵活运用于多种执行场景。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中机械臂的末端相机安装结构及相机的结构示意图；

图2为图1实施例中机械臂的末端相机安装结构一部分结构的爆炸图；

图3为图1实施例中机械臂的末端相机安装结构又一部分结构的爆炸图。

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方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型中的一部分实施例，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。

参阅图1，图1为本实用新型一实施例中机械臂的末端相机安装结构的结构示意图：

本实用新型提出一种机械臂的末端相机安装结构，参照图1，该机械臂的末端相机安装结构包括：

相机转接架1，相机转接架1的一端连接于机械臂的末端，并能够相对机械臂的末端沿第一方向转动或定位；

相机连接座2，相机连接座2与相机转接架1的另一端连接，并能够相对相机转接架1固定或沿第二方向转动或定位，相机连接座2用于安装相机100；

其中，第一方向与第二方向不相同。

本实施例所提出的末端相机安装结构用于在机械臂的末端设置相机100，即相机100通过该末端相机安装结构，以设置于机械臂的末端，并可随机械臂的末端移动，以对末端执行器的工作区域的图像信息进行采集。其中，对于所应用的机械臂类型不作限制，比如机械臂可以是协作机械臂。

机械臂的末端相机安装结构包括有相机转接架1和相机连接座2，具体地，相机转接架1具有相对间隔的两端，相机转接架1的一端连接于机械臂的末端，相机连接座2与相机转接件的另一端连接，相机连接座2则安装相机100。

基于上述结构的构造组成和连接关系，容易理解的是：

相机转接架1能够相对机械臂的末端沿第一方向转动或定位，相机转接架1与机械臂的末端为转动连接关系，如此，相机连接座2所安装的相机100可随相机转接架1在第一方向上转动。

基于此，当相机连接座2相对相机转接架1固定时，相机连接座2与相机转接架1为固定连接关系，即相机连接座2在相机转接架1上的位置固定，不可活动。在此情况下，相机100仅能随相机转接架1在第一方向上转动，即相机100能够实现一个方向的角度位置调整；

或者，当相机连接座2能够相对相机转接架1沿第二方向转动或定位时，相机连接座2与相机转接架1为转动连接关系，即相机连接座2在相机转接架1上的位置不固定，可获得。在此情况下，相机100既能随相机转接架1在第一方向上转动，又能随相机连接座2在第二方向上转动，即相机100能够实现两个不同方向的角度位置调整。

所涉及的第一方向和第二方向不相同，即第一方向所在平面和第二方向所在平面为非平行(即相交)关系。

其一，第一方向所在平面和第二方向所在平面可以相垂直。在一实施方案中，第一方向所在平面与机械臂末端的执行器安装面相平行，第二方向所在平面与机械臂末端的执行器安装面相垂直。对应图1所示，空间坐标系的Z轴垂直于机械臂末端的执行器安装面，可以是第一方向为绕Z轴的旋转方向，第二方向为绕X轴的旋转方向；或者，也可以是第一方向为绕Z轴的旋转方向，第二方向为绕Y轴的旋转方向。又或者，在另一实施方案中，第一方向所在平面和第二方向所在平面分别与机械臂末端的执行器安装面相垂直。对应图1所示，可以是第一方向为绕X轴的旋转方向，第二方向为绕Y轴的旋转方向；或者，也可以是第一方向为绕Y轴的旋转方向，第二方向为绕X轴的旋转方向。

其二，第一方向所在平面和第二方向所在平面也可以不相垂直。在一实施方案中，第一方向所在平面与机械臂末端的执行器安装面相平行，第二方向所在平面与机械臂末端的执行器安装面相交但不相垂直，即第二方向所在平面相对机械臂末端的执行器安装面倾斜。对应图1所示，空间坐标系的Z轴垂直于机械臂末端的执行器安装面，可以是第一方向为绕Z轴的旋转方向，第二方向为绕图1中虚线m所示轴线的旋转方向；或者，也可以是第一方向为绕Z轴的旋转方向，第二方向为绕图1中虚线n所示轴线的旋转方向。

需要说明的是，以上所描述的多种设置形式仅为示例性的，并非限制性的，包括但不仅限于此，具体设置形式根据实际情况而定。

在实际应用时，相机转接架1可以不仅限于架体的结构形式，相机连接座2也可以不仅限于座体的结构形式，具体的构造外形则可以根据实际情况设置。并且，其中的转动连接关系可以通过采用铰接结构实现，定位连接关系可以通过采用定位孔和定位件的组合结构、磁吸结构等实现，固定连接关系可以采用螺钉、卡扣等固定结构实现。在具体设置时，对于相机转接架1和相机连接座2的结构形式以及连接结构可以进行选用组合，只要能实现本实施例的技术方案即可。

本实用新型的末端相机安装结构通过其相机转接架1沿第一方向可转动地连接机械臂的末端，相机连接座2固定或沿第二方向可转动地连接于相机转接架1，使安装于相机连接座2的相机100能够相对机械臂的末端实现至少一个、或者两个不同方向上的相对运动，也就是相机100及其视觉范围相对机械臂末端可调，能够满足不同视觉范围的要求，灵活运用于多种执行场景。

参阅图2，图2为图1实施例中机械臂的末端相机安装结构一部分结构的爆炸图：

在一些实施例中，相机转接架1的另一端形成有安装部11，相机连接座2的一侧设有两相对设置的铰接部21，安装部11安装于两铰接部21之间并通过铰接轴22与两铰接部21铰接。本实施例中，相机连接座2的两铰接部21相对设置，二者之间构成与相机转接架1的安装部11相适配的容置空间，安装部11设置在该容置空间内，铰接轴22依次穿过一铰接部21、安装部11及另一铰接部21，形成安装部11与两铰接部21的铰接。通过采用铰接的结构设置，相机连接座2可相对相机转接架1转动。

在一些实施例中，相机转接架1上开设有松紧缺口1a，安装部11被松紧缺口1a分割成两可相对靠近或相对远离的夹紧部111，两夹紧部111之间形成有安装铰接轴22的轴孔1b。本实施例中，松紧缺口1a自相机转接架1的安装部11所在一端朝向另一端延伸，在两夹紧部111相对靠近时，即松紧缺口1a合拢，轴孔1b将缩小，铰接轴22与两夹紧部111形成紧密接触，转动阻力增大，相机连接座2相对相机转接架1定位而不可转动；在两夹紧部111相对远离时，即松紧缺口1a张开，轴孔1b将增大，铰接轴22与两夹紧部111的接触变得松懈，转动阻力减小，相机连接座2在外力作用下可相对相机转接架1转动。

在一些实施例中，两夹紧部111对应开设有贯通松紧缺口1a的第一紧固孔，一第一紧固件10依次穿设于一第一紧固孔、松紧缺口1a及另一第一紧固孔。本实施例中，通过拧紧或拧松第一紧固件20，可使两夹紧部111相对靠近或远离，以改变相机连接座2与相机转接架1的连接状态，进行相机100沿第二方向的角度位置调节。其中，两夹紧部111上的第一紧固孔设置多个，多个第一紧固孔沿铰接轴22的轴向布置。松紧缺口1a的合拢，除采用第一紧固件10的方式以外，在其它实施方案中，还可通过卡扣结构实现。

参阅图3，图3为图1实施例中机械臂的末端相机安装结构又一部分结构的爆炸图：

在一些实施例中，相机转接架1的一端形成有带开口1c的环形连接部12，环形连接部12通过其开口1c套装于机械臂的末端。本实施例中，相机转接架1上构造有环形连接部12，以通过环形连接部12连接机械臂的末端。在环形连接部12套装于机械臂的末端时，其开口1c的中心位于机械臂末端的执行器安装面的中心线上。其中，所提出的套装安装形式，可以是环形连接部12的开口1c与机械臂的末端外壳大小相适配，机械臂的末端自环形连接部12的开口1c伸入，以使环形连接部12直接套在机械臂的末端外壳上，并通过若干螺钉锁紧。当需要转动环形连接部12时，松掉螺钉即可。当然，也还可以是环形连接部12通过其开口1c套在一与之相适配的中间构件上，通过中间构件与机械臂的末端连接，进一步的，可以是该中间构件固定在机械臂的末端，环形连接部12可在中间构件上转动；也可以是环形连接部12与中间构件固定，该中间构件可转动地设置在机械臂的末端。

在一些实施例中，相机转接架1上设有与其转动连接的法兰盘3，法兰盘3嵌设于环形连接部12并容置于开口1c中，法兰盘3与机械臂的末端相连接。本实施例中，法兰盘3与环形连接部12的开口1c大小相适配，法兰盘3嵌设于环形连接部12并容置于环形连接部12的开口1c中，环形连接部12能够绕法兰盘3的中心线转动，从而形成连接件与法兰盘3的转动连接关系；并且，法兰盘3通过若干螺栓与机械臂的末端进行法兰连接。其中，法兰盘3相对机械臂的末端固定，连接件相对法兰盘3转动。采用法兰盘3作为中间构件，以实现环形连接部12与机械臂的末端连接，连接稳固且拆装方便。

在一些实施例中，相机转接架1上开设有胀缩缺口1d，胀缩缺口1d与环形连接部12的开口1c相连通，相机转接架1的相对两侧壁分别开设有贯通胀缩缺口1d的第一紧固孔，一第二紧固件20依次穿设于一第二紧固孔、胀缩缺口1d及另一第二紧固孔。本实施例中，在拧紧第二紧固件20时，相机转接架1上的胀缩缺口1d相对合拢，环形连接部12的开口1c进而缩小，环形连接部12与法兰盘3形成紧密接触，转动阻力增大，环形连接部12相对法兰盘3定位而不可转动；对应的，在拧松第二紧固件20时，相机转接架1上的胀缩缺口1d相对张开，环形连接部12的开口1c进而扩大，环形连接部12与法兰盘3的接触变得松懈，转动阻力减小，环形连接部12在外力作用下可相对法兰盘3转动。其中，通过对第二紧固件20的松紧操作，可以改变相机转接架1的环形连接部12与法兰盘3的连接状态，以进行相机100在第一方向的角度位置调节，操作简单，使用方便。

在一些实施例中，法兰盘3的外周壁上设有沿其周向布置的台阶31，台阶31自下至上对环形连接部12形成托持。本实施例中，通过台阶31的托持，环形连接部12的套装位置稳定，可使环形连接部12与法兰盘3形成稳定的转动配合关系，保证转动精度。作为优设，台阶31采用一体的环形台阶。当然，台阶31也可以是由多个沿周向依次间隔设置的托块组合构成。

本实用新型还提出一种机械臂，该机械臂的末端连接有前述记载的机械臂的末端相机安装结构，该机械臂的末端相机安装结构的具体结构参照上述实施例，由于本机械臂采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再一一赘述。

本实用新型还提出一种机器人，该机器人包括前述记载的机械臂，该机械臂的具体结构参照上述实施例，由于本机器人采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再一一赘述。

以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (10)

1.一种机械臂的末端相机安装结构，其特征在于，包括：

相机转接架，所述相机转接架的一端连接于所述机械臂的末端，并能够相对所述机械臂的末端沿第一方向转动或定位；

相机连接座，所述相机连接座与所述相机转接架的另一端连接，并能够相对所述相机转接架固定或沿第二方向转动或定位，所述相机连接座用于安装相机；

其中，所述第一方向与所述第二方向不相同。

2.根据权利要求1所述的机械臂的末端相机安装结构，其特征在于，所述相机转接架的另一端形成有安装部，所述相机连接座的一侧设有两相对设置的铰接部，所述安装部安装于两所述铰接部之间并通过铰接轴与两所述铰接部铰接。

3.根据权利要求2所述的机械臂的末端相机安装结构，其特征在于，所述相机转接架上开设有松紧缺口，所述安装部被所述松紧缺口分割成两可相对靠近或相对远离的夹紧部，两所述夹紧部之间形成有安装所述铰接轴的轴孔。

4.根据权利要求3所述的机械臂的末端相机安装结构，其特征在于，两所述夹紧部对应开设有贯通所述松紧缺口的第一紧固孔，一第一紧固件依次穿设于一所述第一紧固孔、所述松紧缺口及另一所述第一紧固孔。

5.根据权利要求1所述的机械臂的末端相机安装结构，其特征在于，所述相机转接架的一端形成有带开口的环形连接部，所述环形连接部通过其开口套装于所述机械臂的末端。

6.根据权利要求5所述的机械臂的末端相机安装结构，其特征在于，所述相机转接架上设有与其转动连接的法兰盘，所述法兰盘嵌设于所述环形连接部并容置于所述开口中，所述法兰盘与所述机械臂的末端相连接。

7.根据权利要求6所述的机械臂的末端相机安装结构，其特征在于，所述相机转接架上开设有胀缩缺口，所述胀缩缺口与所述环形连接部的开口相连通，所述相机转接架的相对两侧壁分别开设有贯通所述胀缩缺口的第二紧固孔，一第二紧固件依次穿设于一所述第二紧固孔、所述胀缩缺口及另一所述第二紧固孔。

8.根据权利要求6所述的机械臂的末端相机安装结构，其特征在于，所述法兰盘的外周壁上设有沿其周向布置的台阶，所述台阶自下至上对所述环形连接部形成托持。

9.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂的末端连接有如权利要求1-8任一项所述的机械臂的末端相机安装结构。

10.一种机器人，其特征在于，包括权利要求9所述的机械臂。

Images