CN2564313Y - 人机合作机器人关节机构 - Google Patents

人机合作机器人关节机构 Download PDF

Info

Publication number
CN2564313Y
CN2564313Y CN 02247845 CN02247845U CN2564313Y CN 2564313 Y CN2564313 Y CN 2564313Y CN 02247845 CN02247845 CN 02247845 CN 02247845 U CN02247845 U CN 02247845U CN 2564313 Y CN2564313 Y CN 2564313Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
man
output shaft
robot
secondary arm
worm gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 02247845
Other languages
English (en)
Inventor
张立勋
张今瑜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN 02247845 priority Critical patent/CN2564313Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN2564313Y publication Critical patent/CN2564313Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种人机合作机器人关节机构，用于人机合作机器人的关节部位。它包括基座、一根输出轴、两套常规超越离合器、两套蜗轮、蜗杆和两个套筒。两套超越离合器的工作方向相反。使用这种关节机构时，将基座作为人机合作机器人的一级臂，蜗杆与可控伺服电机相连，且安装在此臂上。输出轴与二级臂固连，则伺服电机只起限制二级臂转速和转向的作用，而不起驱动作用。当且仅当操作者推动二级臂时，它才会运动。控制两个伺服电机的转速和转向即可控制二级臂的运动速度、位置和轨迹。本实用新型所提供的关节机构可用于人机合作工业机器人、人机合作医疗机器人等各类人机合作机器人中。

Description

人机合作机器人关节机构
技术领域
本实用新型涉及一种人机合作机器人关节机构，用于人机合作机器人的关节部位。
背景技术
传统工业机器人具有很高的位置控制精度和一定的负载能力，在工业生产中得到广泛的应用。但是，由于它们的关节处都装有较大功率的电机，会输出很大的关节运动力，因此在这种工业机器人工作时不允许操作人员进入它们的工作空间。否则会威胁操作人员的人身安全。换句话说，传统工业机器人不能与人在同一个作业空间内合作。而在关节处不加装可控驱动电机，完全由操作人员控制工作的助力机械手(臂)操作起来比较困难，轨迹和位置控制精度很低，人机合作机器人应运而生。人机合作机器人的关键技术是关节机构。目前尚无这种理想的关节机构。
发明内容
本实用新型的目的是公开一种人机合作机器人关节机构，它包括基座、一根输出轴、两套常规超越离合器、两套蜗轮、蜗杆和两个套筒。两套超越离合器的工作方向相反。其中每个超越离合器的主动轮均与一个套筒键连接，套筒再与一个蜗轮同轴线固连。这样，当蜗轮在蜗杆沿特定方向转动的带动下，主动轮亦一同转动。输出轴沿上述组合体轴线穿过两个超越离合器的从动轮中心孔并与从动轮键连接，在输出轴与蜗轮内孔间加装轴承。这样组成的关节机构可借助输出轴轴头侧的轴承安装在基座上，为增加关节机构刚性也可在两套超越离合器之间再加装一个带轴承的辅助性基座。
众所周知，当单个超越离合器的主动轮静止时，从动轮仅可沿一个特定方向转动；当主动轮以角速度ω沿某一方向转动时，从动轮在该方向上小于ω的转动和反方向转动不被限制。两个工作方向相反的超越离合器按所述方法组成关节机构后，在蜗轮副有自锁功能前提下，当两个蜗轮副都静止时，输出轴无法转动，当第一组蜗轮副以ω1角速度顺时针转动，另一组蜗轮副静止时，输出轴只能以小于ω1，大于零的速度顺时针转动或不动；当第二组蜗轮副以ω2角速度逆时针转动，另一组蜗轮副静止时，输出轴也只能以小于ω2，大于零的速度逆时针转动或不动；最后，当第一组蜗轮副以ω1角速度顺时针转动，第二组蜗轮副以ω2角速度逆时针转动时，输出轴则可以ω1、ω2为界双向转动或不动。
使用这种关节机构时，将基座作为人机合作机器人的一级臂，蜗杆与可控伺服电机相连，且安装在此臂上。输出轴与二级臂固连，则由上边的分析可知伺服电机只起限制二级臂转速和转向的作用，而不起驱动作用。当且仅当操作者推动二级臂时，它才会运动。控制两个伺服电机的转速和转向即可控制二级臂的运动速度、位置和轨迹。
本实用新型所涉及的超越离合器可以是滚柱式的，也可以是楔块式等其它超越离合器。
本实用新型所提供的关节机构可用于人机合作工业机器人、人机合作医疗机器人等各类人机合作机器人中。
附图说明
图1人机合作机器人关节机构示意图
具体实施方式
下面给出本实用新型实施的优选方案，并结合附图加以说明。
如图1所示的人机合作机器人关节机构，它包括基座(1)与(1′)、输出轴(2)、超越离合器(4)与(8)、蜗轮(3)与(7)、蜗杆(6)与(9)、套筒(12)与(15)和轴承(51)、(52)、(53)、(54)。超越离合器(4)与(8)为标准件，结构相同，工作方向相反。超越离合器(4)与(8)包括主动轮(44)与(84)、从动轮(41)与(81)、滚柱(42)与(82)和弹簧(43)与(83)。其中超越离合器(4)与(8)的主动轮(44)与(84)分别与套筒(12)与(15)键连接，套筒(12)与(15)再分别与蜗轮(3)与(7)同轴线固连，使得蜗轮副在蜗杆沿特定方向转动的带动下，主动轮(44)与(84)亦一同转动。输出轴(2)沿上述组合体轴线穿过超越离合器(4)与(8)的从动轮(41)与(81)中心孔并与之键连接。在输出轴(2)与蜗轮(3)与(7)的内孔间加装轴承(52)、(54)。这样组成的关节机构可借助输出轴轴头侧的轴承(51)安装在基座(1)上。为了增加关节机构刚性，也可在两套超越离合器(4)与(8)之间再加装轴承(53)和辅助性基座(1′)。
本实用新型所涉及的超越离合器(4)与(8)可以是滚柱式的，也可以是楔块式等其它类型的。
使用这种关节机构时，将基座(1)与(1′)作为人机合作机器人的一级臂，蜗杆(6)与(9)与可控伺服电机相连，且安装在此臂上。输出轴(2)与二级臂固连，控制两个伺服电机的转速和转向即可控制操作者推动二级臂的运动速度、位置和轨迹。
本实用新型所提供的关节机构可用于人机合作工业机器人、人机合作医疗机器人等各类人机合作机器人中。

Claims (1)

1.一种人机合作机器人关节机构，其特征在于它包括基座(1)与(1′)、输出轴(2)、超越离合器(4)与(8)、蜗轮(3)与(7)、蜗杆(6)与(9)、套筒(12)与(15)和轴承(51)、(52)、(53)、(54)；其中超越离合器(4)与(8)为标准件，结构相同，工作方向相反，超越离合器(4)与(8)的主动轮(44)与(84)分别与套筒(12)与(15)键连接，套筒(12)与(15)再分别与蜗轮(3)与(7)同轴线固连，使得蜗轮副在蜗杆的带动下转动时，主动轮(44)与(84)亦一同转动；输出轴(2)沿上述组合体轴线穿过超越离合器(4)与(8)的从动轮(41)与(81)中心孔并与之键连接，在输出轴(2)与蜗轮(3)与(7)的内孔间加装轴承(52)、(54)；这样组成的关节机构可借助输出轴轴头侧的轴承(51)安装在基座(1)上，为了增加关节机构刚性，也可在两套超越离合器(4)与(8)之间再加装轴承(53)和辅助性基座(1′)。
CN 02247845 2002-08-14 2002-08-14 人机合作机器人关节机构 Expired - Fee Related CN2564313Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 02247845 CN2564313Y (zh) 2002-08-14 2002-08-14 人机合作机器人关节机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 02247845 CN2564313Y (zh) 2002-08-14 2002-08-14 人机合作机器人关节机构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2564313Y true CN2564313Y (zh) 2003-08-06

Family

ID=33718622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 02247845 Expired - Fee Related CN2564313Y (zh) 2002-08-14 2002-08-14 人机合作机器人关节机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN2564313Y (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101585190B (zh) * 2009-06-24 2011-01-05 北京理工大学 一种机器人关节及其辅助设计方法和装置
CN102050163A (zh) * 2010-11-01 2011-05-11 哈尔滨工程大学 多关节跳跃机器人弹性关节模块化驱动装置
CN102072281A (zh) * 2010-12-07 2011-05-25 配天(安徽)电子技术有限公司 蜗杆减速器、机器人关节及机器人
CN102247229A (zh) * 2011-04-08 2011-11-23 北京林业大学 主被动假肢膝关节
CN111823267A (zh) * 2020-07-17 2020-10-27 重庆悦强电子有限公司 助力关节、支撑腿和外骨骼

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101585190B (zh) * 2009-06-24 2011-01-05 北京理工大学 一种机器人关节及其辅助设计方法和装置
CN102050163A (zh) * 2010-11-01 2011-05-11 哈尔滨工程大学 多关节跳跃机器人弹性关节模块化驱动装置
CN102050163B (zh) * 2010-11-01 2012-06-06 哈尔滨工程大学 多关节跳跃机器人弹性关节模块化驱动装置
CN102072281A (zh) * 2010-12-07 2011-05-25 配天(安徽)电子技术有限公司 蜗杆减速器、机器人关节及机器人
CN102072281B (zh) * 2010-12-07 2013-05-29 配天(安徽)电子技术有限公司 蜗杆减速器、机器人关节及机器人
CN102247229A (zh) * 2011-04-08 2011-11-23 北京林业大学 主被动假肢膝关节
CN111823267A (zh) * 2020-07-17 2020-10-27 重庆悦强电子有限公司 助力关节、支撑腿和外骨骼

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6948576B2 (en) Driving and transmission unit for use in rolling vehicles
CN204450530U (zh) 一种具有五自由度的码垛机械臂
CN105666519A (zh) 一种机械手及一种蛇形机器臂系统装置的实现方法
CN104589333A (zh) 具有五自由度的码垛机械臂
CN101486192A (zh) 单电机驱动的两自由度关节结构
CN106142066A (zh) 一种轻量化模块化的末端直驱平面多关节机器人系统
CN2564313Y (zh) 人机合作机器人关节机构
CN109129433A (zh) 一种水平多关节scara型协作吊装机器人
CN206840126U (zh) 一种欠驱动多指灵巧手
CN103302510A (zh) 含有两个可浮动交错转轴的并联机构
CN105127988A (zh) 一种三轴混联机构工业机器人
CN207915457U (zh) 一种机器人手及四轴机器人
JPS60125618A (ja) 射出成形機における射出機構駆動装置
CN203804972U (zh) 一种机器人用平行四边形机构及三轴混联机构工业机器人
CN207174799U (zh) 用于蜗轮生产线的移载定位装置
CN207616569U (zh) 一种工业六轴机器人
CN207415345U (zh) 一种直线电机驱动的混联机器人
CN206598299U (zh) 一种新型机械手
NL2030889B1 (en) Six-degrees-of-freedom robotic arm force feedback teleoperation master manipulator
CN108818614A (zh) 小型四轴关节工业机器人第四轴两级同步带传动机构
CN217898696U (zh) 一种在垂直面内能旋转180度的液压驱动机构
CN208801371U (zh) 小型四轴关节工业机器人第四轴两级同步带传动机构
CN215618183U (zh) 一种人形机器人
CN104669294A (zh) 同侧同向双轴联动反馈控制伺服装置
JPS6017978U (ja) 工業用ロボツトの旋回軸駆動機構

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee