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一种二自由度可控式机器人连接机构

阅读:386发布:2021-04-12

专利汇可以提供一种二自由度可控式机器人连接机构专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种二 自由度 可控式 机器人 模 块 连接机构,它涉及一种机器人连接关节,以解决现有 机器人关节 的结构复杂,控制不够灵敏,精准和可靠较差的问题。关节十字轴设有 水 平轴和竖直轴,水平轴的两端 支撑 在第一 轴承 座中,两个第一轴承座均固装在左侧 框架 上, 俯仰 小 齿轮 与俯仰大齿轮 啮合 ,俯仰 小齿轮 和第一俯仰 直齿轮 均安装在俯仰第一齿轮轴上,第一 电机 齿轮与第一俯仰直齿轮啮合,垂直轴的一端支撑在一个第二轴承座中,垂直轴的另一端穿过 偏航 大齿轮支撑在另一个第二轴承座中,两个第二轴承座均固装在右侧框架上,偏航小齿轮与偏航大齿轮啮合,偏航小齿轮和第二俯仰直齿轮均安装在俯仰第二齿轮轴上,第二电机齿轮与第一俯仰直齿轮啮合。本 发明 用于机器人上。,下面是一种二自由度可控式机器人连接机构专利的具体信息内容。

1.一种二自由度可控式机器人连接机构,其特征在于:所述二自由度可控式机器人模块连接机构包括第一俯仰电机(1)、第一电机齿轮(2)、第一俯仰直齿轮(3)、俯仰第一齿轮轴(4)、俯仰小齿轮(5)、俯仰大齿轮(6)、关节十字轴(7)、偏航大齿轮(8)、偏航小齿轮(9)、右侧框架(10)、第二俯仰电机(11)、第二电机齿轮(12)、第二俯仰直齿轮(13)、俯仰第二齿轮轴(14)、第一连接板(17)、第二连接板(18)、左侧框架(19)、两个第一轴承座(15)和两个第二轴承座(16),关节十字轴(7)设有平轴(7-1)和竖直轴(7-2),水平轴(7-1)的一端支撑在一个第一轴承座(15)中,水平轴(7-1)的另一端穿过俯仰大齿轮(6)支撑在另一个第一轴承座(15)中,两个第一轴承座(15)均固装在左侧框架(19)上,俯仰小齿轮(5)与俯仰大齿轮(6)啮合,俯仰小齿轮(5)和第一俯仰直齿轮(3)均安装在俯仰第一齿轮轴(4)上,俯仰第一齿轮轴(4)通过轴承安装在第一俯仰电机(1)的壳体上,第一电机齿轮(2)与第一俯仰直齿轮(3)啮合,第一电机齿轮(2)安装在第一俯仰电机(1)的输出轴上,第一俯仰电机(1)通过第一连接板(17)安装在左侧框架(19)上,垂直轴(7-2)的一端支撑在一个第二轴承座(16)中,垂直轴(7-2)的另一端穿过偏航大齿轮(8)支撑在另一个第二轴承座(16)中,两个第二轴承座(16)均固装在右侧框架(10)上,偏航小齿轮(9)与偏航大齿轮(8)啮合,偏航小齿轮(9)和第二俯仰直齿轮(13)均安装在俯仰第二齿轮轴(14)上,俯仰第二齿轮轴(14)通过轴承安装在第二俯仰电机(11)的壳体上,第二电机齿轮(12)与第一俯仰直齿轮(3)啮合,第二电机齿轮(12)安装在第二俯仰电机(11)的输出轴上,第二俯仰电机(11)通过第二连接板(18)安装在右侧框架(10)上。
2.根据权利要求1所述一种二自由度可控式机器人模块连接机构,其特征在于:所述第一电机齿轮(2)的分度圆直径与第一俯仰直齿轮(3)的分度圆直径相等。
3.根据权利要求2所述一种二自由度可控式机器人模块连接机构,其特征在于:所述第二电机齿轮(12)的分度圆直径与第二俯仰直齿轮(13)的分度圆直径相等。
4.根据权利要求2或3所述一种二自由度可控式机器人模块连接机构,其特征在于:
所述第一电机齿轮(2)的分度圆直径与第二电机齿轮(12)的分度圆直径相等。
5.根据权利要求4所述一种二自由度可控式机器人模块连接机构,其特征在于:所述俯仰小齿轮(5)、俯仰大齿轮(6)、偏航大齿轮(8)和偏航小齿轮(9)均为锥齿轮
6.根据权利要求5所述一种二自由度可控式机器人模块连接机构,其特征在于:所述俯仰小齿轮(5)的分度圆直径小于俯仰大齿轮(6)的分度圆直径。
7.根据权利要求5所述一种二自由度可控式机器人模块连接机构,其特征在于:所述偏航小齿轮(9)的分度圆直径小于偏航大齿轮(8)的分度圆直径。
8.根据权利要求7所述一种二自由度可控式机器人模块连接机构,其特征在于:所述俯仰小齿轮(5)的分度圆直径与偏航小齿轮(9)的分度圆直径相等。
9.根据权利要求8所述一种二自由度可控式机器人模块连接机构,其特征在于:所述俯仰大齿轮(6)的分度圆直径与偏航大齿轮(8)的分度圆直径相等。
10.根据权利要求9所述一种二自由度可控式机器人模块连接机构,其特征在于:所述二自由度可控式机器人模块连接机构还包括连接管(20),连接管(20)设置在关节十字轴(7)中,连接管(20)的一端与左侧框架(19)连接,连接管(20)的另一端与右侧框架(10)连接。

说明书全文

一种二自由度可控式机器人连接机构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种机器人连接关节,具体涉及一种二自由度可控式机器人模块连接机构。

背景技术

[0002] 随着社会的发展和机器人技术的发展,人们对机器人的需求越来越大,要求越来越高,机器人朝着小型化,高精度化,灵敏化,轻型化发展,机器人关节是机器人的基础部件,其性能的好坏直接影响机器人的性能。机器人连接关节不仅能够应用于各种各样的机器人的关节,还能够应用于机器人模块之间的连接,汽车等领域。现有的机器人关节大多是铰链齿轮的摞列组合,在实现多自由度时虽然能够很好地实现设计的功能,但是结构的还不够简单,控制还不够灵敏,精准和可靠较差,体积比较大,这些不足都大大的增大了机器人的成本,限制了机器人的发展,影响了机器人的性能。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为解决现有机器人关节的结构复杂,控制不够灵敏,精准和可靠较差,体积比较大的问题,而提供一种二自由度可控式机器人模块连接机构。
[0004] 本发明的二自由度可控式机器人模块连接机构包括第一俯仰电机、第一电机齿轮、第一俯仰直齿轮、俯仰第一齿轮轴、俯仰小齿轮、俯仰大齿轮、关节十字轴、偏航大齿轮、偏航小齿轮、右侧框架、第二俯仰电机、第二电机齿轮、第二俯仰直齿轮、俯仰第二齿轮轴、第一连接板、第二连接板、左侧框架、两个第一轴承座和两个第二轴承座,关节十字轴设有平轴和竖直轴,水平轴的一端支撑在一个第一轴承座中,水平轴的另一端穿过俯仰大齿轮支撑在另一个第一轴承座中,两个第一轴承座均固装在左侧框架上,俯仰小齿轮与俯仰大齿轮啮合,俯仰小齿轮和第一俯仰直齿轮均安装在俯仰第一齿轮轴上,俯仰第一齿轮轴通过轴承安装在第一俯仰电机的壳体上,第一电机齿轮与第一俯仰直齿轮啮合,第一电机齿轮安装在第一俯仰电机的输出轴上,第一俯仰电机通过第一连接板安装在左侧框架上,垂直轴的一端支撑在一个第二轴承座中,垂直轴的另一端穿过偏航大齿轮支撑在另一个第二轴承座中,两个第二轴承座均固装在右侧框架上,偏航小齿轮与偏航大齿轮啮合,偏航小齿轮和第二俯仰直齿轮均安装在俯仰第二齿轮轴上,俯仰第二齿轮轴通过轴承安装在第二俯仰电机的壳体上,第二电机齿轮与第一俯仰直齿轮啮合,第二电机齿轮安装在第二俯仰电机的输出轴上,第二俯仰电机通过第二连接板安装在右侧框架上。
[0005] 本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
[0006] 一、本发明通过第一电机齿轮和第一俯仰直齿轮传动、俯仰小齿轮和俯仰大齿轮传动,实现左侧框架的俯仰运动;通过第二俯仰电机和第二电机齿轮传动,偏航大齿轮和偏航小齿轮传动,实现右侧框架的俯仰运动;从而实现两自由度的控制,两个运动范围均为±45°。本发明的传动方式精准度高、可靠性强。
[0007] 二、本发明结构简单、体积紧凑。附图说明
[0008] 图1是本发明二自由度可控式机器人模块连接机构的整体结构俯视图;
[0009] 图2是第一俯仰电机1、第一电机齿轮2、第一俯仰直齿轮3、俯仰第一齿轮轴4、第一连接板17和左侧框架19(或第二俯仰电机11、第二电机齿轮12、第二俯仰直齿轮13、俯仰第二齿轮轴14、第二连接板18和右侧框架10)之间连接关系示意图。

具体实施方式

[0010] 具体实施方式一:结合图1和图2说明本实施方式,本实施方式包括第一俯仰电机1、第一电机齿轮2、第一俯仰直齿轮3、俯仰第一齿轮轴4、俯仰小齿轮5、俯仰大齿轮6、关节十字轴7、偏航大齿轮8、偏航小齿轮9、右侧框架10、第二俯仰电机11、第二电机齿轮12、第二俯仰直齿轮13、俯仰第二齿轮轴14、第一连接板17、第二连接板18、左侧框架19、两个第一轴承座15和两个第二轴承座16,关节十字轴7设有水平轴7-1和竖直轴7-2,水平轴
7-1的一端支撑在一个第一轴承座15中,水平轴7-1的另一端穿过俯仰大齿轮6支撑在另一个第一轴承座15中,两个第一轴承座15均固装在左侧框架19上,俯仰大齿轮6与水平轴7-1采用键连接,俯仰小齿轮5与俯仰大齿轮6啮合,俯仰小齿轮5和第一俯仰直齿轮3均安装在俯仰第一齿轮轴4上,俯仰小齿轮5和第一俯仰直齿轮3与俯仰第一齿轮轴4采用键连接,俯仰第一齿轮轴4通过轴承安装在第一俯仰电机1的壳体上,第一电机齿轮2与第一俯仰直齿轮3啮合,第一电机齿轮2安装在第一俯仰电机1的输出轴上,第一电机齿轮
2与第一俯仰电机1的输出轴采用键连接,第一俯仰电机1通过第一连接板17安装在左侧框架19上,垂直轴7-2的一端支撑在一个第二轴承座16中,垂直轴7-2的另一端穿过偏航大齿轮8支撑在另一个第二轴承座16中,两个第二轴承座16均固装在右侧框架10上,偏航大齿轮8与垂直轴7-2采用键连接,偏航小齿轮9与偏航大齿轮8啮合,偏航小齿轮9和第二俯仰直齿轮13均安装在俯仰第二齿轮轴14上,俯仰小齿轮5和第二俯仰直齿轮13与俯仰第二齿轮轴14采用键连接,俯仰第二齿轮轴14通过轴承安装在第二俯仰电机11的壳体上,第二电机齿轮12与第一俯仰直齿轮3啮合,第二电机齿轮12安装在第二俯仰电机11的输出轴上,第二电机齿轮12与第二俯仰电机11的输出轴采用键连接,第二俯仰电机11通过第二连接板18安装在右侧框架10上。
[0011] 第一俯仰电机1通过第一电机齿轮2、第一俯仰直齿轮3和俯仰第一齿轮轴4将动传送到俯仰小齿轮5上,使得俯仰小齿轮5与俯仰大齿轮6相对转动,由于俯仰大齿轮6与关节十字轴7固定,所以,俯仰大齿轮6带动左侧框架19做俯仰运动;
[0012] 第二俯仰电机11通过第二电机齿轮12、第二俯仰直齿轮13和俯仰第二齿轮轴14将动力传送到偏航小齿轮9上,使得偏航小齿轮9与偏航大齿轮8相对转动,由于偏航大齿轮8与关节十字轴7固定,所以,偏航大齿轮8带动右侧框架10做俯仰运动。
[0013] 具体实施方式二:结合图2说明本实施方式,本实施方式的第一电机齿轮2的分度圆直径与第一俯仰直齿轮3的分度圆直径相等。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
[0014] 具体实施方式三:结合图2说明本实施方式,本实施方式的第二电机齿轮12的分度圆直径与第二俯仰直齿轮13的分度圆直径相等。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
[0015] 具体实施方式四:结合图2说明本实施方式,本实施方式的第一电机齿轮2的分度圆直径与第二电机齿轮12的分度圆直径相等。其它组成及连接关系与具体实施方式二或三相同。
[0016] 具体实施方式五:结合图1说明本实施方式,本实施方式的俯仰小齿轮5、俯仰大齿轮6、偏航大齿轮8和偏航小齿轮9均为锥齿轮。这样设计为实现二自由度。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。
[0017] 具体实施方式六:结合图1说明本实施方式,本实施方式的俯仰小齿轮5的分度圆直径小于俯仰大齿轮6的分度圆直径。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。
[0018] 具体实施方式七:结合图1说明本实施方式,本实施方式的偏航小齿轮9的分度圆直径小于偏航大齿轮8的分度圆直径。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。
[0019] 具体实施方式八:结合图1说明本实施方式,本实施方式的俯仰小齿轮5的分度圆直径与偏航小齿轮9的分度圆直径相等。其它组成及连接关系与具体实施方式七相同。
[0020] 具体实施方式九:结合图1说明本实施方式,本实施方式的俯仰大齿轮6的分度圆直径与偏航大齿轮8的分度圆直径相等。其它组成及连接关系与具体实施方式八相同。
[0021] 具体实施方式十:结合图1说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式九不同的是它还增加有连接管20,连接管20设置在关节十字轴7中,连接管20的一端与左侧框架19连接,连接管20的另一端与右侧框架10连接。连接管20用于将通讯和电力的输送电缆置于连接管20中。其它组成及连接关系与具体实施方式九相同。
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