技术领域
[0001] 本实用新型涉及
机器人技术领域，特别涉及一种小臂结构及机器人。
背景技术
[0002] 随着科技的进步，
电子产品的种类愈来愈多，其中机器人就是其中一种。在种类繁多的移动服务机器人中，为了满足高自主化高效率的服务工作，往往需要机器人的手臂能够旋转便于灵活弯曲，为此设置多个驱动装置，以便实现手臂的多个
自由度，在驱动装置的控制过程中，需要通过线缆连接来实现。然而，目前的
机器人手臂内的线缆较多，散乱地缠绕在机器人手臂关节外，不好理线。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种小臂结构，旨在解决目前机器人手臂内的线缆不好理线的技术问题。
[0004] 本实用新型是这样实现的，一种小臂结构，包括：
[0005] 小臂骨架组件；
[0006] 多个
舵机，固定安装于所述小臂骨架组件内；以及
[0007] 手肘转接件，设于所述小臂骨架组件的一端，且套接于其中一个所述舵机的
输出轴上，所述手肘转接件上开设有用于供线缆通过的过线孔，所述过线孔沿所述小臂骨架组件的长度方向设置。
[0008] 在一个
实施例中，所述手肘转接件沿所述小臂骨架组件的长度方向开设有开孔，所述手肘转接件的侧面还开设有缺口，所述缺口与所述开孔连通并形成所述过线孔。
[0009] 在一个实施例中，所述小臂结构包括安装于所述小臂骨架组件靠近所述手肘转接件的一端的肘部旋转舵机，安装于所述小臂骨架组件远离所述手肘转接件的一端的第一
手腕舵机，以及位于所述肘部旋转舵机与所述第一手腕舵机之间的第二手腕舵机，所述手肘转接件套接于所述肘部旋转舵机的输出轴上。
[0010] 在一个实施例中，所述小臂骨架组件包括：
[0011] 第一小臂骨架；
[0012] 第二小臂骨架，与所述第一小臂骨架相互平行且对称设置；
[0013] 第一连接件，两端分别与所述第一小臂骨架和第二小臂骨架固定连接；
[0014] 第二连接件，与所述第一连接件平行设置，两端分别与所述第一小臂骨架和第二小臂骨架固定连接，所述肘部旋转舵机固定安装于所述第一连接件和第二连接件之间；以及
[0015]
轴承座，设于所述第一连接件上，所述肘部旋转舵机的输出轴依次穿设所述第一连接件和所述轴承座；
[0016] 所述手肘转接件靠近所述轴承座的一端沿其径向向外凸出设置有第一限位凸起，所述轴承座上设置有用于干涉所述第一限位凸起以限制所述手肘转接件的旋转
角度的第二限位凸起。
[0017] 在一个实施例中，所述第一限位凸起上开设有用于标定所述肘部旋转舵机的初始角度的第一标定孔，所述轴承座上开设有与所述第一标定孔匹配的第二标定孔。
[0018] 在一个实施例中，所述小臂结构还包括：
[0019] 腕部
支撑件，设于所述小臂骨架组件远离所述手肘转接件的一端，套接于所述第一手腕舵机的输出轴上；
[0020] 第三连接件，固定连接于所述第一手腕舵机的一侧，且位于所述第一小臂骨架和第二小臂骨架之间；
[0021] 第四连接件，固定连接于所述第一手腕舵机的另一侧，且位于所述第一小臂骨架和第二小臂骨架之间；以及
[0023] 舵盘，套设于所述第二手腕舵机的输出轴上；
[0024] 轴承芯轴，设于所述第一小臂骨架和第二小臂骨架上，且固定连接于所述第三连接件和第四连接件上；
[0025] 第一连杆，一端转动连接于所述舵盘上，另一端转动连接于所述轴承芯轴上；以及[0026] 第二连杆，与所述第一连杆平行设置，所述第二连杆的一端转动连接于所述舵盘上，另一端转动连接于所述轴承芯轴上。
[0027] 在一个实施例中，所述舵盘上设置有第三限位凸起，所述第三限位凸起位于所述第一连杆和第二连杆之间。
[0028] 在一个实施例中，所述第一小臂骨架上开设有用于标定所述第二手腕舵机的初始角度的第三标定孔，所述轴承芯轴上开设有与所述第三标定孔匹配的第四标定孔，所述第三标定孔位于所述第一连杆和第二连杆之间。
[0029] 在一个实施例中，所述腕部支撑件两端均开设有用于标定所述第一手腕舵机的初始角度的第五标定孔，所述第三连接件和第四连接件上均开设有与所述第五标定孔匹配的第六标定孔。
[0030] 本实用新型的另一目的在于提供一种机器人，其包括如上述所述的小臂结构。
[0031] 实施本实用新型的一种小臂结构，具有以下有益效果：其通过在手肘转接件上开设用于供线缆通过的过线孔，使得舵机与舵机之间，以及舵机与外部电气设备之间的
连接线缆能够埋入过线孔中，方便理线。
附图说明
[0032] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033] 图1是本实用新型实施例提供的小臂结构的第一方向的立体结构示意图；
[0034] 图2是本实用新型实施例提供的小臂结构的第二方向的立体结构示意图；
[0035] 图3是本实用新型实施例提供的手肘转接件的立体结构示意图；
[0036] 图4是本实用新型实施例提供的轴承座的立体结构示意图；
[0037] 图5是本实用新型实施例提供的腕部支撑件的立体结构示意图。
[0038] 上述附图所涉及的标号明细如下：
[0039] 10-小臂骨架组件；11-第一小臂骨架；110-第三标定孔；12-第二小臂骨架；13-第一连接件；14-第二连接件；15-轴承座；151-第二限位凸起；152-第二标定孔；153-轴承容纳孔；16-小臂加强筋板；17-第三连接件；20-手肘转接件；21-过线孔；211-开孔；212-缺口；22-第一限位凸起；221-第一标定孔；23-第一段；24-第二段；25-第三段；30-腕部支撑件；
301-第五标定孔；302-固定部；40-肘部旋转舵机；50-第一手腕舵机；60-第二手腕舵机；70-连杆组件；71-舵盘；711-第三限位凸起；72-轴承芯轴；73-第一连杆；74-第二连杆。
具体实施方式
[0040] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0041] 需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。
[0042] 术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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
专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0043] 请一并参阅图1和图2，本实用新型实施例提供的小臂结构包括小臂骨架组件10、多个舵机和手肘转接件20。其中，多个舵机固定安装于小臂骨架组件10内。手肘转接件20设置于小臂骨架组件10的一端，且套接于其中一个舵机的输出轴上，该手肘转接件20上开设有用于供线缆通过的过线孔21，该过线孔21沿小臂骨架组件10的长度方向设置。
[0044] 本实用新型实施例通过在手肘转接件20上开设用于供线缆通过的过线孔21，使得舵机与舵机之间，以及舵机与外部电气设备之间的连接线缆能够埋入过线孔21中，方便理线。
[0045] 在一个实施例中，请结合图3，在手肘转接件20沿小臂骨架的长度方向开设有开孔211，同时在手肘转接件20的侧面还开设有缺口212，该缺口212与开孔211连通并形成上述过线孔21。在其它实施例中，过线孔21也可以采用其它形式，只需便于线缆通过即可。
[0046] 在具体应用中，手肘转接件20包括依次连接的第一段23、第二段24和第三段25，其中，开孔211依次贯穿第一段23和第二段24，在第三段25上开设有缺口212，该缺口212的大小与开孔211的大小匹配。第二段24的外径大于第一段23和第三段25的外径，以便于手肘转接件20连接其它部件。优选地，第一段23、第二段24和第三段25一体成型，以便于简化结构并节约成本。
[0047] 在一个实施例中，小臂结构包括三个舵机，分别为肘部旋转舵机40、第一手腕舵机50和第二手腕舵机60。其中，肘部旋转舵机40安装于小臂骨架组件10靠近手肘转接件20的一端内，第一手腕舵机50安装于小臂骨架组件10远离手肘转接件20的一端内，第二手腕舵机60安装于小臂骨架组件10内，且位于肘部旋转舵机40和第一手腕舵机50之间。手肘转接件20套接于肘部旋转舵机40的输出轴上，并通过肘部旋转舵机40驱动手肘转接件20转动。
[0048] 在具体应用中，肘部旋转舵机40的输出轴沿小臂骨架组件10的长度方向设置，第一手腕舵机50的输出轴和第二手腕舵机60的输出轴沿小臂骨架组件10的宽度方向设置，且第一手腕舵机50的输出轴和第二手腕舵机60的输出轴之间相互垂直。
[0049] 在一个实施例中，小臂骨架组件10包括第一小臂骨架11、第二小臂骨架12、第一转接件、第二转接件和轴承座15。其中，第二小臂骨架12与第一小臂骨架11相互平行且对称设置，即第一小臂骨架11和第二小臂骨架12的结构类似。第一连接件13设置于第一小臂骨架11和第二小臂骨架12之间，且第一连接件13的两端分别与第一小臂骨架11和第二小臂骨架
12固定连接，具体可通过螺钉固定于第一小臂骨架11和第二小臂骨架12上。第二连接件14与第一连接件13平行设置，第二连接件14也设置于第一小臂骨架11和第二小臂骨架12之间，该第二连接件14的两端分别与第一小臂骨架11和第二小臂骨架12固定连接，具体可通过螺钉固定于第一小臂骨架11和第二小臂骨架12上。肘部旋转舵机40固定安装于第一连接件13和第二连接件14之间，具体可通过螺钉固定于第一连接件13和第二连接件14上。
[0050] 轴承座15设于第一连接件13上，该轴承座15用于安装轴承，肘部旋转舵机40的输出轴依次穿设第一连接件13和轴承座15。请结合图4，在轴承座15的中心区域设置有轴承容纳孔153，轴承安装于该轴承容纳孔153内，肘部旋转舵机40的输出轴穿设该轴承容纳孔153内的轴承。
[0051] 在手肘转接件20靠近轴承座15的一端沿其径向向外凸出设置有第一限位凸起22，具体地，在手肘转接件20的第三段25上沿其径向向外凸出设置有第一限位凸起22。该第一限位凸起22优选为与手肘转接件20一体成型，以便于简化结构并节约成本。
[0052] 相应地，在轴承座15上设置有用于干涉第一限位凸起22以限制手肘转接件20的旋转角度的第二限位凸起151。在具体应用中，该第二限位凸起151呈圆柱状，设置于轴承座15的一侧边缘上。优选地，第二限位凸起151与轴承座15一体成型，以便于简化结构并节约成本。
[0053] 在其它实施例中，第一限位凸起22和第二限位凸起151的位置可根据实际情况进行调整，不限于本实施例。
[0054] 在一个实施例中，在第一限位凸起22上开设有第一标定孔221，该第一标定孔221沿第一限位凸起22的厚度方向贯穿第一限位凸起22，该第一标定孔221用于标定肘部旋转舵机40的初始角度，相应地，在轴承座15对应的位置上开设有与第一标定孔221匹配的第二标定孔152，该第二标定孔152沿轴承座15的厚度方向贯穿轴承座15。安装时，通过轴销依次插入第一标定孔221和第二标定孔152进行校准，可解决目测所带来的校准不准确的问题。在本实施例中，第二标定孔152设置于轴承座15远离第二限位凸起151的一端。
[0055] 在一个实施例中，小臂骨架组件10还包括设置于第一小臂骨架11与第二小臂骨架12之间的小臂加强筋板16，该小臂加强筋板16的两端分别与第一小臂骨架11和第二小臂骨架12固定连接，具体可通过螺钉固定于第一小臂骨架11和第二小臂骨架12上。该小臂加强筋板16位于第二手腕舵机60的下方，具体位于第一小臂骨架11和第二小臂骨架12的中间区域。在本实施例中，设置小臂加强筋板16的目的是为了加强小臂骨架组件10的强度。
[0056] 在一个实施例中，小臂结构还包括腕部支撑件30和连杆组件70。其中，腕部支撑件30设置于小臂骨架组件10远离手肘转接件20的一端，该腕部支撑件30套接于第一手腕舵机
50的输出轴上，通过第一手腕舵机50驱动腕部支撑件30转动。
[0057] 连杆组件70包括舵盘71、轴承芯轴72、第一连杆73和第二连杆74。其中，舵盘71套设于第二手腕舵机60的输出轴上，与第二手腕舵机60的输出轴同步转动。轴承芯轴72设置于第一小臂骨架11和第二小臂骨架12上。具体地，在第一小臂骨架11和第二小臂骨架12上均开设有通孔，在第一小臂骨架11和第二小臂骨架12的通孔内均设置有轴承芯轴72。请结合图5，腕部支撑件30大致呈U字型，在腕部支撑件30的一端的两侧分别设置有固定部302。
[0058] 第一连杆73的一端转动连接于舵盘71上，第一连杆73的另一端转动连接于轴承芯轴72上。第二连杆74与第一连杆73平行设置，第二连杆74的一端转动连接于舵盘71上，第二连杆74的另一端转动连接于轴承芯轴72上。优选地，第一连杆73和第二连杆74的一端分别转动连接于舵盘71的相对两侧的边缘上，第一连杆73和第二连杆74的另一端分别转动连接于轴承芯轴72的相对两侧的边缘上。
[0059] 另外，小臂机构还包括第三连接件17和第四连接件。其中，第三连接件17固定连接于第一手腕舵机50的一侧，且位于第一小臂骨架11和第二小臂骨架12之间；第四连接件固定连接于第一手腕舵机50的另一侧，且位于第一小臂骨架11和第二小臂骨架12之间。轴承芯轴72固定连接于第三连接件17和第四连接件上。具体地，第三连接件17和第四连接件分别通过螺钉固定于第一手腕舵机50的壳体的两侧，轴承芯轴72通过螺钉固定连接于第三连接件17和第四连接件上。第三连接件17、第四连接件，以及第一小臂骨架11和第二小臂骨架12上的轴承芯轴72围合成用于安装第一手腕舵机50的空间。当第二手腕舵机60驱动舵盘71转动时，会带动第一连杆73和第二连杆74运动，进而带动轴承芯轴72转动，轴承芯轴72转动会带动第一手腕舵机50和腕部支撑件30一起摆动。
[0060] 在一个实施例中，在舵盘71上设置有第三限位凸起711，该第三限位凸起711位于第一连杆73和第二连杆74之间，以限制第二手腕舵机60的输出轴的旋转角度。在具体应用中，该第三限位凸起711为设置于舵盘71的圆心处的螺钉。该螺钉的一端穿设舵盘71后固定于第二手腕舵机60的输出轴上，该螺钉与舵盘71、第二手腕舵机60的输出轴一起转动，由于该螺钉位于舵盘71的圆心处，当舵盘71转动一定角度时，该螺钉会对第一连杆73或第二连杆74造成干涉，进而限制第二手腕舵机60的输出轴的旋转角度。
[0061] 在一个实施例中，在第一小臂骨架11上开设有第三标定孔110，该第三标定孔110沿第一小臂骨架11的厚度方向贯穿第一小臂骨架11，该第三标定孔110用于标定第二手腕舵机60的初始角度。相应地，在轴承芯轴72的对应位置上开设有与第三标定孔110匹配的第四标定孔，该第四标定孔沿轴承芯轴72的厚度方向贯穿轴承芯轴72。安装时，通过轴销依次插入第三标定孔110和第四标定孔进行校准，可解决目测所带来的校准不准确的问题。在本实施例中，第三标定孔110位于第一连杆73和第二连杆74之间的第一小臂骨架11上。
[0062] 在一个实施例中，请结合图5，在腕部支撑件30的两端均开设有第五标定孔301，该第五标定孔301沿第三连接件17和第四连接件的厚度方向贯穿，该第五标定孔301用于标定第一手腕舵机50的初始角度。相应地，在第三连接件17和第四连接件上均开设有与对应的第五标定孔301匹配的第六标定孔，该第六标定孔沿第三连接件17和第四连接件的厚度方向贯穿。安装时，通过轴销依次插入第五标定孔301和对应的第六标定孔进行校准，可解决目测所带来的校准不准确的问题。
[0063] 需要指出的是，上述第一标定孔221、第二标定孔152、第三标定孔110、第四标定孔、第五标定孔301和第六标定孔可为圆形孔或多边形孔，优选为圆形通孔。另外，第一连接件13、第二连接件14、第三连接件17、第四连接件和小臂加强筋板16均为钣金件。
[0064] 请一并参阅图1至图5，本实用新型实施例还提供了一种机器人，其包括如上述任意一个实施例所述的小臂结构。
[0065] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
