CN220864056U - 关节肢体和机器人 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及机器人技术领域,公开了一种关节肢体。该关节肢体包括第一肢体结构件和第一空心转动件,第一肢体结构件的端面延伸有第一板状铰接结构,第一板状铰接结构的中部开设第一圆形孔以及由第一圆形孔向第一肢体结构件的端面延伸有用于走线的第一沟槽;第一空心转动件的第一转动结构和第二转动结构能够相对转动,二者相对转动的第一轴心为空心结构,形成用于走线的第一管路;第一转动结构与第一肢体结构件固定连接,第一管路、第一圆形孔和第一沟槽三者连通,第一沟槽对线缆产生挤压作用。采用该关节肢体能够提高线缆安全性。本申请实施例还公开了一种机器人。
Description
技术领域
本申请涉及机器人技术领域,例如涉及关节肢体和机器人。
背景技术
目前,机器人通常需要具备能够灵活活动的肢体,两个之间通过关节连接,以使两个肢体能够相对转动,或者,相对弯折。
肢体中所安装的执行器、传感器等,均需要电源线、信号线等线缆,在外界环境复杂的场合,需要对这些线缆进行整理,以避免出现环境物体钩、挂、扯线缆的现象。例如人形机器人和机器狗,人形机器人的上肢与下肢,通常需要面临比较复杂的环境,机器狗的四肢,通常也需要面临比较复杂的环境。在这种情况下,可以将线缆固定在机器人的肢体,以确保线缆的安全。
在实现本申请实施例的过程中,发现相关技术中至少存在如下问题:
为了确保线缆的安全,则线缆相对于肢体的活动空间越小越好。对于相对弯折的两个肢体的关节处,如果使线缆相对于肢体的活动空间比较小,则需要使线缆在肢体上的固定程度比较高,并且关节处线缆的裕量比较少,此时对线缆弯折轴心和肢体弯折轴心的同轴度的要求比较高,否则在两个肢体之间的夹角增大的过程中,导致线缆容易受到拉拽,进而容易损坏线缆;如果关节处的线缆裕量比较多,则容易导致线缆相对于肢体的活动空间较大,尤其是在两个肢体之间的夹角减小的过程中,线缆相对于肢体的活动空间进一步增加,在机器人活动过程中,也容易对线缆产生不利影响。现有技术中的线缆安全性较低。
实用新型内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。
本申请实施例提供了一种关节肢体和机器人,提高了弯折关节处的线缆与关节的同轴度,使线缆相对于肢体的活动空间更小,并且线缆也不容受到拉拽等不利影响,以提高线缆安全性。
在一些实施例中,关节肢体包括:
第一肢体结构件,第一肢体结构件的端面延伸有第一板状铰接结构,所述第一板状铰接结构的中部开设第一圆形孔;在所述第一板状铰接结构的表面,由所述第一圆形孔向所述第一肢体结构件的端面延伸有用于走线的第一沟槽;
第一空心转动件,所述第一空心转动件包括第一转动结构和第二转动结构,所述第一转动结构和所述第二转动结构能够相对转动,所述第一转动结构与所述第二转动结构二者相对转动的第一轴心为空心结构,贯穿所述第一转动结构与所述第二转动结构,形成用于走线的第一管路;
所述第一转动结构与所述第一肢体结构件固定连接,所述第一轴心与所述第一圆形孔二者同轴,所述第一管路、所述第一圆形孔和所述第一沟槽三者连通,所述第一管路的直径大于所述第一沟槽的宽度,所述第一管路对线缆不产生挤压作用,所述第一沟槽对线缆产生挤压作用;所述第二转动结构用于与第二肢体结构件固定连接,使所述第一肢体结构件与所述第二肢体结构件二者能够相对于所述第一轴心相对弯折。
可选地,所述第一转动结构的内表面自所述第一转动结构的第一端面向外延伸,凸出于所述第一端面并形成第一环形凸台,所述第一环形凸台镶嵌于所述第一圆形孔;
在所述第一沟槽的开口处,所述第一环形凸台覆盖所述第一沟槽在第一圆形孔的内表面的部分截面;
所述第一环形凸台的边沿,以及所述第一沟槽在第一圆形孔的内表面的截面中未被覆盖的部分,对线缆产生挤压作用。
可选地,所述关节肢体还包括:
第一固定盖片;
在所述第一板状铰接结构的表面,形成有第一凹陷结构,所述第一凹陷结构的底部覆盖部分或全部所述第一沟槽的开口,所述第一凹陷结构的深度小于所述第一沟槽的深度;
所述第一固定盖片与所述第一凹陷结构随形适配,固定于所述第一凹陷结构的底部,并且,所述第一固定盖片不凸出于所述第一板状铰接结构的表面。
可选地,在所述第一肢体结构件的端部,设置有贯穿所述第一肢体结构件的通路,所述通路的一端与所述第一沟槽连通,所述通路的另一端连通至所述第一肢体结构件的其他表面。
可选地,所述第一肢体结构件的端面还延伸有第二板状铰接结构,所述第二板状铰接结构与所述第一板状铰接结构平行;
所述第二板状铰接结构的中部开设第二圆形孔,所述第一圆形孔和所述第二圆形孔同轴,由所述第二圆形孔向所述第一肢体结构件的端面延伸有用于走线的第二沟槽,所述第一沟槽与所述第二沟槽均延伸至所述第一肢体结构件的端部;
所述关节肢体还包括第二空心转动件,所述第二空心转动件包括第三转动结构和第四转动结构,所述第三转动结构和所述第四转动结构能够相对转动,所述第三转动结构与所述第四转动结构二者相对转动的第二轴心为空心结构,贯穿所述第三转动结构与所述第四转动结构,形成用于走线的第二管路;
所述第三转动结构与所述第一肢体结构件固定连接,所述第二轴心与所述第二圆形孔二者同轴,所述第二管路、所述第二圆形孔和所述第二沟槽三者连通;所述第四转动结构用于与所述第二肢体结构件固定连接;
所述通路的另一端与所述第二沟槽连通。
可选地,关节肢体还包括:
传感器安装基座,固定于所述第三转动结构或所述第四转动结构,用于固定传感器,以检测所述第三转动结构与所述第四转动结构二者之间的相对角度、相对角速度和相对角加速度中的一种或多种;
所述第三转动结构与所述第一肢体结构件固定连接,所述第二轴心与所述第二圆形孔二者同轴,所述第二管路、所述第二圆形孔与所述第二沟槽三者连通,用于容纳所述传感器所需的线缆。
可选地,所述第一圆形孔为通孔,所述第一板状铰接结构的所述第一沟槽所在表面的背面,用于设置驱动所述第一肢体结构件的连杆机构,并且在所述连杆机构驱动所述第一肢体结构件运动的过程中,所述连杆机构的连杆能够扫过所述第一圆形孔的部分或全部开口。
可选地,所述第一转动结构的环形外表面镶嵌于第一轴承的内圈,所述第一轴承的外圈镶嵌于所述第二转动结构的环形内表面;或者,所述第二转动结构的环形外表面于第一轴承的内圈,所述第一轴承的外圈镶嵌于所述第一转动结构的环形内表面。
可选地,所述第一转动结构的第二端面形成有第一翻边,所述第一翻边与所述第一肢体结构件的表面二者配合以固定所述第一轴承的内圈,使所述第一轴承的内圈与所述第一转动结构在轴向方向上相对固定;
所述第二转动结构的第一端面形成用于镶嵌所述第一轴承的外圈的结构;
所述第二转动结构的第二端面形成有第二翻边,所述第二翻边用于与所述第二肢体结构件固定连接。
在一些实施例中,机器人包括前述实施例提供的关节肢体。
本申请实施例提供的机器人的肢体关节和机器人,可以实现以下技术效果:
第一沟槽在板状铰接结构的表面向第一肢体结构件的端面延伸,线缆能够沿第一沟槽延伸向第一肢体结构件,第一沟槽产生对线缆产生挤压作用,即,第一肢体结构件能够固定第一肢体结构件对应的部分线缆。
通过铰接的方式,第一肢体结构件和第二肢体结构件能够相对弯折,二者的弯折轴心为第一空心结构件的第一轴心,并且,第一轴心为空心结构,不存在实体,属于“虚”轴心或者“空”轴心,对应于第一轴心处为第一管路,当线缆通过第一管路后,线缆的弯折轴心与肢体结构件(第一肢体结构件和第二肢体结构件)的弯折轴心二者之间的距离特别小甚至重合。
因此,第一管路外部的对应于第二肢体结构件的部分线缆也能够完全固定于第二肢体结构件,不容易出现线缆过松(线缆相对于肢体的活动空间偏大)或线缆过劲的现象。
与此同时,第一管路的直径大于第一沟槽的宽度,第一管路对线缆不产生挤压作用,如此的第一管路能够为线缆提供一定的裕量,该线缆裕量在第一管路内,外界环境物体不会钩、挂、扯该存在裕量的线缆,有利于线缆安全;因为线缆的弯折轴心与肢体结构件的弯折轴心难以完全重合,所以在第一肢体结构件与第二肢体结构件相对弯折的过程中,第一管路中的线缆裕量能够减少出现线缆过紧的现象,有利于保护线缆。
通过上述方式,提高了弯折关节处线缆与关节的同轴度,也使线缆不容易受到拉拽等不利影响,提高了线缆安全性。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本申请。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件视为类似的元件,附图不构成比例限制,并且其中:
图1是本申请实施例提供的一种关节肢体的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种关节肢体的爆炸示意图;
图3是本申请实施例提供的一种关节肢体的结构示意图;
图4是图3中A-A的截面示意图;
图5和图6是本申请实施例提供的一种第一肢体结构件的结构示意图。
附图标记:
第一肢体结构件:100;
第一肢体结构件的端部:110;
第一肢体结构件的端面:120;
第一板状铰接结构:130;
第一圆形孔:131;
第一沟槽:132;
第一固定盖片:133;
第一凹陷结构:134;
第二板状铰接结构:140;
第二圆形孔:141;
第二沟槽:142;
第二固定盖片:143;
第二凹陷结构:144;
通路:145;
第一连杆孔:151;
第二连杆孔:152;
第一空心转动件:200
第一转动结构:210;
第一环形凸台:213;
第一翻边:214;
第二转动结构:220;
第二翻边:223;
第一轴承:230;
第一轴承的内圈:231;
第一轴承的外圈:232;
第二空心转动件:300;
第三转动结构:310;
第二环形凸台:313;
第三翻边:314;
第四转动结构:320;
第四翻边:323;
第二轴承:330;
第二轴承的内圈:331;
第二轴承的外圈:332;
传感器安装基座:410;
传感器:420;
第二肢体结构件:500。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本申请实施例。在以下的技术描述中,为方便解释起见,通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而,在没有这些细节的情况下,一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下,为简化附图,熟知的结构和装置可以简化展示。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请实施例的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
本申请实施例中,术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请实施例及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请实施例中的具体含义。
另外,术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
除非另有说明,术语“多个”表示两个或两个以上。
本申请实施例中,字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如,A/B表示:A或B。
术语“和/或”是一种描述对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,A和/或B,表示:A或B,或,A和B这三种关系。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本申请实施例中的线缆,包括但不限于:用于传输执行器的控制信号的线缆、用于传输传感器的检测信号的线缆、用于输电的线缆、用于接地(或零电位)的线缆、备用线缆等。
本申请实施例中的肢体,即为现有技术中的机械臂。
本申请实施例中的关节肢体,以人形机器人的关节肢体进行示例性说明,不对关节肢体的使用场景构成实质限定。在具体应用中,机器狗、多关节机器人等存在相对弯折的机械臂的任意机器人,在需要对布线进行设计时,均可采用本申请实例中所提供的技术方案。
结合图1至图6所示,关节肢体包括第一肢体结构件100和第一空心转动件200。
第一肢体结构件100的端面120延伸有第一板状铰接结构130,第一板状铰接结构130的中部开设第一圆形孔131,在第一板状铰接结构130的表面,由第一圆形孔131向第一肢体结构件100的端面120延伸有用于走线的第一沟槽132。
该第一圆形孔131可以是通孔,还可以是盲孔。上述第一沟槽132在第一圆形孔131的形成有截面,该第一沟槽132与第一圆形孔131相接位置处的槽道方向,可指向第一圆形孔131的轴心,也可偏离第一圆形孔131的轴心。
进一步地,上述第一沟槽132还可由第一圆形孔131延伸至第一肢体结构件100的内部。
第一空心转动件200包括第一转动结构210和第二转动结构220,第一转动结构210和第二转动结构220能够相对转动,第一转动结构210与第二转动结构220二者相对转动的第一轴心为空心结构,贯穿第一转动结构210与第二转动结构220,形成用于走线的第一管路。
第一转动结构210与第二转动结构220二者的相对转动方式,可以是直接的摩擦式的相对转动,例如在二者相对转动过程中,第一转动结构210的外表面与第二转动结构220内表面产生动摩擦。
或者,第一转动结构210与第二转动结构220可通过轴承(第一轴承)连接,进而实现相对转动。
第一转动结构210与第一肢体结构件100固定连接,第一轴心与第一圆形孔131二者同轴,第一管路、第一圆形孔131和第一沟槽132三者连通,第一管路的直径大于第一沟槽132的宽度,第一管路对线缆不产生挤压作用,第一沟槽132对线缆产生挤压作用;第二转动结构220用于与第二肢体结构件500固定连接,使第一肢体结构件100与第二肢体结构件500二者能够相对于第一轴心相对弯折。
第一转动结构210与第一肢体结构件100的固定连接方式,以及,第二转动结构220与第二肢体结构件500的固定连接方式,包括螺钉连接、螺栓连接、焊接、粘接以及其他本领域技术人员知晓的固定连接方式。
第一管路对线缆不产生挤压作用,第一沟槽132对线缆产生挤压作用,指的是将线缆设置于第一管路与第一沟槽132内部时,所产生的效果。本领域技术人员可根据经验,基于线缆直径适应性设计第一管路的直径和第一沟槽132的宽度,以实现第一管路对线缆不产生挤压作用,第一沟槽132对线缆产生挤压作用的效果,或者,本领域技术可根据经验,适应性填充线缆的直径,以实现第一管路对线缆不产生挤压作用,第一沟槽132对线缆产生挤压作用的效果。
第一沟槽132在板状铰接结构的表面向第一肢体结构件100的端面120延伸,线缆能够沿第一沟槽132延伸向第一肢体结构件100,第一沟槽132产生对线缆产生挤压作用,即,第一肢体结构件100能够固定第一肢体结构件100对应的部分线缆。
通过铰接的方式,第一肢体结构件100和第二肢体结构件500能够相对弯折,二者的弯折轴心为第一空心结构件的第一轴心,并且,第一轴心为空心结构,不存在实体,属于“虚”轴心或者“空”轴心,对应于第一轴心处为第一管路,当线缆通过第一管路后,线缆的弯折轴心与肢体结构件(第一肢体结构件100和第二肢体结构件500)的弯折轴心二者之间的距离特别小甚至重合。
因此,第一管路外部的对应于第二肢体结构件500的部分线缆也能够完全固定于第二肢体结构件500,不容易出现线缆过松(线缆相对于肢体的活动空间偏大)或线缆过劲的现象。
与此同时,第一管路的直径大于第一沟槽132的宽度,第一管路对线缆不产生挤压作用,如此的第一管路能够为线缆提供一定的裕量,该线缆裕量在第一管路内,外界环境物体不会钩、挂、扯该存在裕量的线缆,有利于线缆安全;因为线缆的弯折轴心与肢体结构件的弯折轴心难以完全重合,所以在第一肢体结构件100与第二肢体结构件500相对弯折的过程中,第一管路中的线缆裕量能够减少出现线缆过紧的现象,有利于保护线缆。
通过上述方式,提高了弯折关节处线缆与关节的同轴度,也使线缆不容易受到拉拽等不利影响,提高了线缆安全性。
在一些可能实现的实施方式中,关节肢体还包括第一固定盖片133。
并且,在第一板状铰接结构130的表面,形成有第一凹陷结构134,第一凹陷结构134覆盖部分或全部第一沟槽132,第一凹陷结构134的深度小于第一沟槽132的深度。
第一固定盖片133与第一凹陷结构134随形适配,固定于第一凹陷结构134的底面,并且,第一固定盖片133不凸出于第一板状铰接结构130的表面。
在第一固定盖片133与第一凹陷结构134随形适配之后,第一沟槽132相对于板状铰接结构的表面深度,小于第一沟槽132相对于第一凹陷结构134的底部的深度,如此,在将第一固定盖片133固定于第一凹陷结构134的底面后,能够对第一沟槽132中的线缆产生进一步的挤压作用,第一固定盖片133与第一沟槽132共同实现对线缆的固定作用。
为美观效果,第一沟槽132通常位于关节的内部,以实现隐藏效果。在第一沟槽132位于关节内部的情况下,第一沟槽132所在的第一板状铰接结构130的表面通常与另外一个板状铰接结构的表面抵靠,使固定改变不凸出于第一板状铰接结构130的表面,能够使第一沟槽132所在的第一板状铰接结构130的表面,顺利地与其他板状铰接结构的表面抵靠接触,即,在实现固定线缆的作用的基础上,不会对铰接结构的关节本身产生不利影响。
在一些可能实现的实施方式中,第一转动结构210的内表面自第一转动结构210的第一端面向外延伸,凸出于第一端面并形成第一环形凸台213,第一环形凸台213镶嵌于第一圆形孔131,即,第一环形凸台213的外表面与第一圆形孔131的内表面抵靠接触。
在第一沟槽132的开口处,第一环形凸台213覆盖第一沟槽132在第一圆形孔131的内表面的部分截面。
第一环形凸台213的边沿,以及第一沟槽132在第一圆形孔131的内表面的截面中未被覆盖的部分,对线缆产生挤压作用。即,实现对线缆的固定作用。
在一些具体应用场景中,在第一肢体结构件100与第二肢体结构件500铰接后,上述第一板状铰接结构130可被第二肢体结构件500中的相关铰接结构覆盖;或者,上述第一板状铰接结构130能够覆盖第二肢体结构件500中的相关铰接结构(图中未示出),这种情况下,第一沟槽132所在的第一板状铰接结构130的表面,不作为第一肢体结构件100的外边面,即,需隐藏该第一沟槽132。
在一些可能实现的实施方式中,第一圆形孔131为通孔,第一板状铰接结构130的第一沟槽132所在表面的背面,用于设置驱动第一肢体结构件100的连杆机构,并且在连杆机构驱动第一肢体结构件100运动的过程中,连杆机构的连杆能够扫过第一圆形孔131的部分或全部开口。
第一圆形孔131为通孔,能够降低第一板状铰接结构130的加工难度。
线缆自第一圆形孔131的第一沟槽132所在第一板状铰接结构130的表面的开口处伸入第一圆形孔131,自第一沟槽132穿过第一圆形孔131的内表面,通常情况下,线缆均具备一定的刚性,再加上线缆这种自第一圆形孔131的第一沟槽132所在第一板状铰接结构130的表面的开口处,至第一圆形孔131内表面的第一沟槽132的延伸方式,容易使线缆的活动空间限定在第一沟槽132所在第一板状铰接结构130的表面,至第一沟槽132之间;并且,在实际应用中,线缆在第一管路中的裕量较小,这更容易将线缆的活动空间限定在上述范围内。因此在第一圆形孔131为通孔的情况下,线缆也不容易穿过第一圆形孔131接触到连杆机构,有利于线缆安全也有利于连杆机构正常工作。
如图5和图6所示,在一些应用场景中,第一连杆通过第一连杆孔151与第一肢体结构件100活动连接;第二连杆通过第二连杆孔152与第一肢体结构件100获得连接。当第一连杆通过第一连杆孔151施加向上的力时,第一肢体结构件100具备围绕第一圆形孔131顺时针旋转的趋势;当第一连杆通过第一连杆孔151施加向下的力时,第一肢体结构件100具备围绕第一圆形孔131逆时针旋转的趋势。对应地,当第二连杆通过第二连杆孔152施加向上的力时,第一肢体结构件100具备围绕第一圆形孔131逆时针旋转的趋势,当第二连杆通过第二连杆孔152施加向下的力时,第二肢体结构件500具备围绕第一圆形孔131顺时针旋转的趋势。
上述连杆机构,仅用于示例性说明第一板状铰接结构130的第一沟槽132所在表面的背面,会对线缆产生危害。本申请实施例不对具体的连杆机构进行限定,任何在第一肢体结构件100运动过程中,会扫过第一圆形孔131的连杆机构均可,本领域技术人员可根据实际情况具体设置。
可选地,在第一肢体结构件100的端部110,设置有贯穿第一肢体结构件100的通路145,通路145的一端与第一沟槽132连通,通路145的另一端连通至第一肢体结构件100的其他表面。这样,线缆可由第一沟槽132和通路145延伸至第一肢体结构件100的其他表面,与位于第一肢体结构件100的其他表面的执行器或传感器420等电元件提供信号或电能传输通路145。
在一些可能实现的实施方式中,第一肢体结构件100的端面120还延伸有第二板状铰接结构140,第二板状铰接结构140与第一板状铰接结构130平行。
第二板状铰接结构140的中部开设第二圆形孔141,第一圆形孔131和第二圆形孔141同轴,由第二圆形孔141向第一肢体结构件100的端面120延伸有用于走线的第二沟槽142,第一沟槽132与第二沟槽142均延伸至第一肢体结构件100的端部110。
关节肢体还包括第二空心转动件300,第二空心转动件300包括第三转动结构310和第四转动结构320,第三转动结构310和第四转动结构320能够相对转动,第三转动结构310与第四转动结构320二者相对转动的第二轴心为空心结构,贯穿第三转动结构310与第四转动结构320,形成用于走线的第二管路。
第三转动结构310与第一肢体结构件100固定连接,第二轴心与第二圆形孔141二者同轴,第二管路、第二圆形孔141和第二沟槽142三者连通。
通路145的另一端与第二沟槽142连通。
该第二圆形孔141可以是通孔,还可以是盲孔。上述第二沟槽142在第二圆形孔141的形成有截面,该第二沟槽142与第二圆形孔141相接位置处的槽道方向,可指向第二圆形孔141的轴心,也可偏离第二圆形孔141的轴心。
进一步地,上述第二沟槽142还可由第二圆形孔141延伸至第二肢体结构件500的内部。
第三转动结构310与第四转动结构320二者的相对转动方式,可以是直接的摩擦式的相对转动,例如在二者相对转动过程中,第三转动结构310的外表面与第四转动结构320内表面产生动摩擦。
或者,第三转动结构310与第四转动结构320可通过轴承(第二轴承330)连接,进而实现相对转动。
第三转动结构310与第一肢体结构件100的固定连接方式,以及,第四转动结构320与第二肢体结构件500的固定连接方式,包括螺钉连接、螺栓连接、焊接、粘接以及其他本领域技术人员知晓的固定连接方式。
在一些可能实现的实施方式中,关节肢体还包括第二固定盖片143。
并且,在第二板状铰接结构140的表面,形成有第二凹陷结构144,第二凹陷结构144覆盖部分或全部第二沟槽142,第二凹陷结构144的深度小于第二沟槽142的深度。
第二固定盖片143与第二凹陷结构144随形适配,固定于第二凹陷结构144的底面,并且,第二固定盖片143不凸出于第二板状铰接结构140的表面。
在一些可能实现的实施方式中,第三转动结构310的内表面自第三转动结构310的第一端面向外延伸,凸出于第一端面并形成第二环形凸台313,第二环形凸台313镶嵌于第二圆形孔141,即,第二环形凸台313的外表面与第二圆形孔141的内表面抵靠接触。
在第二沟槽142的开口处,第二环形凸台313覆盖第二沟槽142在第二圆形孔141的内表面的部分截面。
在一些可能实现的实施方式中,第二圆形孔141为通孔,第二板状铰接结构140的第二沟槽142所在表面的背面,用于设置驱动第一肢体结构件100的连杆机构,并且在连杆机构驱动第一肢体结构件100运动的过程中,连杆机构的连杆能够扫过第二圆形孔141的部分或全部开口。
即,第一板状铰接结构130与第二板状铰接结构140所限定的空间,用于安装连杆机构。
在一些实施例中,关节肢体还包括传感器420安装基座410。
传感器420基座固定于第三转动结构310或第四转动结构320,用于固定传感器420,以检测第三转动结构310与第四转动结构320二者之间的相对角度、相对角速度和相对角加速度中的一种或多种;第三转动结构310与第一肢体结构件100固定连接,第二轴心与第二圆形孔141二者同轴,第二管路、第二圆形孔141与第二沟槽142三者连通,用于容纳传感器420所需的线缆。
传感器420基座上设置用于固定传感器420的结构,以及,用于与第三转动结构310或第四转动结构320固定连接的结构。
最后再对第一空心转动件200以及第二空心转动件300进行示例性说明。
在一些可能实现的实施方式中,第一转动结构210的环形外表面镶嵌于第一轴承的内圈231,第一轴承的外圈232镶嵌于第二转动结构220的环形内表面;或者,第二转动结构220的环形外表面于第一轴承的内圈231,第一轴承的外圈232镶嵌于第一转动结构210的环形内表面。
前述实施例中的对关节肢体的相关说明,是以第一转动结构210的环形外表面镶嵌于第一轴承的内圈231,第一轴承的外圈232镶嵌于第二转动结构220的环形内表面进行示例性说明的。
在第二转动结构220的环形外表面于第一轴承的内圈231,第一轴承的外圈232镶嵌于第一转动结构210的环形内表面的情况下,本领域技术人员可对前述实施例中的相关方案进行常规变化,以适应于第一空心转动件200的具体结构,这里不再一一赘述。
在一些可能实现的实施方式中,第一转动结构210的第二端面形成有第一翻边214,第一翻边214与第一肢体结构件100的表面二者配合以固定第一轴承的内圈231,使第一轴承的内圈231与第一转动结构210在轴向方向上相对固定;
第二转动结构220的第一端面形成用于镶嵌第一轴承的外圈232的结构;
第二转动结构220的第二端面形成有第二翻边223,第二翻边223用于与第二肢体结构件500固定连接。
在一些可能实现的实施方式中,第三转动结构310的环形外表面镶嵌于第二轴承330的内圈331,第二轴承330的外圈332镶嵌于第四转动结构320的环形内表面;或者,第四转动结构320的环形外表面于第二轴承330的内圈331,第二轴承330的外圈332镶嵌于第三转动结构310的环形内表面。
前述实施例中的对关节肢体的相关说明,是以第三转动结构310的环形外表面镶嵌于第二轴承330的内圈331,第二轴承330的外圈332镶嵌于第四转动结构320的环形内表面进行示例性说明的。
在第四转动结构320的环形外表面于第二轴承330的内圈331,第二轴承330的外圈332镶嵌于第三转动结构310的环形内表面的情况下,本领域技术人员可对前述实施例中的相关方案进行常规变化,以适应于第二空心转动件300的具体结构,这里不再一一赘述。
在一些可能实现的实施方式中,第三转动结构310的第二端面形成有第三翻边314,第三翻边314与第一肢体结构件100的表面二者配合以固定第二轴承330的内圈331,使第二轴承330的内圈331与第三转动结构310在轴向方向上相对固定;
第四转动结构320的第一端面形成用于镶嵌第二轴承330的外圈332的结构;
第四转动结构320的第二端面形成有第四翻边323,第四翻边323用于与第二肢体结构件500固定连接。
在一些实施例中,关节肢体还可包括第二肢体结构件。
在一些实施例中,机器人包括前述实施例提供的关节肢体。
以上描述和附图充分地示出了本申请的实施例,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本申请的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种关节肢体,其特征在于,包括:
第一肢体结构件,第一肢体结构件的端面延伸有第一板状铰接结构,所述第一板状铰接结构的中部开设第一圆形孔;在所述第一板状铰接结构的表面,由所述第一圆形孔向所述第一肢体结构件的端面延伸有用于走线的第一沟槽;
第一空心转动件,所述第一空心转动件包括第一转动结构和第二转动结构,所述第一转动结构和所述第二转动结构能够相对转动,所述第一转动结构与所述第二转动结构二者相对转动的第一轴心为空心结构,贯穿所述第一转动结构与所述第二转动结构,形成用于走线的第一管路;
所述第一转动结构与所述第一肢体结构件固定连接,所述第一轴心与所述第一圆形孔二者同轴,所述第一管路、所述第一圆形孔和所述第一沟槽三者连通,所述第一管路的直径大于所述第一沟槽的宽度,所述第一管路对线缆不产生挤压作用,所述第一沟槽对线缆产生挤压作用;所述第二转动结构用于与第二肢体结构件固定连接,使所述第一肢体结构件与所述第二肢体结构件二者能够相对于所述第一轴心相对弯折。
2.根据权利要求1所述的关节肢体,其特征在于,
所述第一转动结构的内表面自所述第一转动结构的第一端面向外延伸,凸出于所述第一端面并形成第一环形凸台,所述第一环形凸台镶嵌于所述第一圆形孔;
在所述第一沟槽的开口处,所述第一环形凸台覆盖所述第一沟槽在第一圆形孔的内表面的部分截面;
所述第一环形凸台的边沿,以及所述第一沟槽在第一圆形孔的内表面的截面中未被覆盖的部分,对线缆产生挤压作用。
3.根据权利要求1所述的关节肢体,其特征在于,还包括:
第一固定盖片;
在所述第一板状铰接结构的表面,形成有第一凹陷结构,所述第一凹陷结构的底部覆盖部分或全部所述第一沟槽的开口,所述第一凹陷结构的深度小于所述第一沟槽的深度;
所述第一固定盖片与所述第一凹陷结构随形适配,固定于所述第一凹陷结构的底部,并且,所述第一固定盖片不凸出于所述第一板状铰接结构的表面。
4.根据权利要求1所述的关节肢体,其特征在于,在所述第一肢体结构件的端部,设置有贯穿所述第一肢体结构件的通路,所述通路的一端与所述第一沟槽连通,所述通路的另一端连通至所述第一肢体结构件的其他表面。
5.根据权利要求4所述的关节肢体,其特征在于,所述第一肢体结构件的端面还延伸有第二板状铰接结构,所述第二板状铰接结构与所述第一板状铰接结构平行;
所述第二板状铰接结构的中部开设第二圆形孔,所述第一圆形孔和所述第二圆形孔同轴,由所述第二圆形孔向所述第一肢体结构件的端面延伸有用于走线的第二沟槽,所述第一沟槽与所述第二沟槽均延伸至所述第一肢体结构件的端部;
所述关节肢体还包括第二空心转动件,所述第二空心转动件包括第三转动结构和第四转动结构,所述第三转动结构和所述第四转动结构能够相对转动,所述第三转动结构与所述第四转动结构二者相对转动的第二轴心为空心结构,贯穿所述第三转动结构与所述第四转动结构,形成用于走线的第二管路;
所述第三转动结构与所述第一肢体结构件固定连接,所述第二轴心与所述第二圆形孔二者同轴,所述第二管路、所述第二圆形孔和所述第二沟槽三者连通;所述第四转动结构用于与所述第二肢体结构件固定连接;
所述通路的另一端与所述第二沟槽连通。
6.根据权利要求5所述的关节肢体,其特征在于,还包括:
传感器安装基座,固定于所述第三转动结构或所述第四转动结构,用于固定传感器,以检测所述第三转动结构与所述第四转动结构二者之间的相对角度、相对角速度和相对角加速度中的一种或多种;
所述第三转动结构与所述第一肢体结构件固定连接,所述第二轴心与所述第二圆形孔二者同轴,所述第二管路、所述第二圆形孔与所述第二沟槽三者连通,用于容纳所述传感器所需的线缆。
7.根据权利要求1所述的关节肢体,其特征在于,所述第一圆形孔为通孔,所述第一板状铰接结构的所述第一沟槽所在表面的背面,用于设置驱动所述第一肢体结构件的连杆机构,并且在所述连杆机构驱动所述第一肢体结构件运动的过程中,所述连杆机构的连杆能够扫过所述第一圆形孔的部分或全部开口。
8.根据权利要求1至7任一项所述的关节肢体,其特征在于,所述第一转动结构的环形外表面镶嵌于第一轴承的内圈,所述第一轴承的外圈镶嵌于所述第二转动结构的环形内表面;或者,所述第二转动结构的环形外表面于第一轴承的内圈,所述第一轴承的外圈镶嵌于所述第一转动结构的环形内表面。
9.根据权利要求8所述的关节肢体,其特征在于,
所述第一转动结构的第二端面形成有第一翻边,所述第一翻边与所述第一肢体结构件的表面二者配合以固定所述第一轴承的内圈,使所述第一轴承的内圈与所述第一转动结构在轴向方向上相对固定;
所述第二转动结构的第一端面形成用于镶嵌所述第一轴承的外圈的结构;
所述第二转动结构的第二端面形成有第二翻边,所述第二翻边用于与所述第二肢体结构件固定连接。
10.一种机器人,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的关节肢体。
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CN202322558972.XU CN220864056U (zh) | 2023-09-19 | 2023-09-19 | 关节肢体和机器人 |
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2023
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