机械臂 |
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| 申请号 | CN202211461542.X | 申请日 | 2022-11-21 | 公开(公告)号 | CN118056649A | 公开(公告)日 | 2024-05-21 |
| 申请人 | OPPO广东移动通信有限公司; | 发明人 | 符勇; 高一夫; | ||||
| 摘要 | 本 申请 实施例 公开一种 机械臂 ，包括第一臂组件、第二臂组件、第三臂组件和第四臂组件，第二臂组件与第一臂组件通过第一关节绕第一转动轴线可转动连接，第三臂组件与第二臂组件通过第二关节绕第二转动轴线可转动连接，第四臂组件与第三臂组件通过第三关节绕第三转动轴线可转动连接，第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线平行；其中，在机械臂处于最大臂展状态下，第一关节、第二关节和第三关节线性布置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种机械臂，其特征在于，包括第一臂组件、第二臂组件、第三臂组件和第四臂组件，所述第二臂组件与所述第一臂组件通过第一关节绕第一转动轴线可转动连接，所述第三臂组件与所述第二臂组件通过第二关节绕第二转动轴线可转动连接，所述第四臂组件与所述第三臂组件通过第三关节绕第三转动轴线可转动连接，所述第一转动轴线、所述第二转动轴线和所述第三转动轴线平行；其中，在所述机械臂处于最大臂展状态下，所述第一关节、所述第二关节和所述第三关节线性布置。 |
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| 说明书全文 | 机械臂技术领域背景技术[0002] 随着科学技术的发展，机器人的运用越来越广泛，机械臂是机器人的重要组成部分。然而，在相关技术中，机械臂的设计还不够完善，不利于机器人的整机控制。发明内容 [0003] 本申请实施例提供一种机械臂，以改善机器人的整机控制。 [0004] 本申请实施例的机械臂，包括第一臂组件、第二臂组件、第三臂组件和第四臂组件，所述第二臂组件与所述第一臂组件通过第一关节绕第一转动轴线可转动连接，所述第三臂组件与所述第二臂组件通过第二关节绕第二转动轴线可转动连接，所述第四臂组件与所述第三臂组件通过第三关节绕第三转动轴线可转动连接，所述第一转动轴线、所述第二转动轴线和所述第三转动轴线平行；其中，在所述机械臂处于最大臂展状态下，所述第一关节、所述第二关节和所述第三关节线性布置。 [0005] 根据本申请的一些实施方式，在所述机械臂处于最小臂展状态下，所述第一关节与所述第二关节之间的连线与所述第一关节与所述第三关节之间的连线垂直。 [0006] 根据本申请的一些实施方式，所述第一臂组件包括基座、第四关节和第一连接臂，所述第一连接臂与所述基座通过所述第四关节绕第四转动轴线可转动连接，所述第一连接臂与所述第二臂组件通过所述第一关节可转动连接； [0007] 所述第四转动轴线分别与所述第一转动轴线、所述第二转动轴线、所述第三转动轴线垂直； [0008] 在所述机械臂处于最大臂展状态下，所述第一关节、所述第二关节、所述第三关节和所述第四关节线性布置。 [0009] 根据本申请的一些实施方式，所述第四关节包括第四回转动力单元和第四外罩，所述第四回转动力单元设于所述第四外罩内，所述第四回转动力单元包括第四固定部和第四转动部，所述第四转动部相对于所述第四固定部绕所述第四转动轴线可转动； [0010] 所述第四固定部与所述第四外罩固定连接，所述第一连接臂与所述第四外罩固定连接，所述第四转动部与所述基座固定连接。 [0011] 根据本申请的一些实施方式，第一关节包括第一回转动力单元和第一外罩，所述第一回转动力单元设于所述第一外罩内，所述第一回转动力单元包括第一固定部和第一转动部，所述第一转动部相对于所述第一固定部绕所述第一转动轴线可转动； [0012] 所述第一转动部与所述第一臂组件固定连接，所述第一固定部与所述第一外罩固定连接，所述第一外罩与所述第二臂组件固定连接。 [0013] 根据本申请的一些实施方式，所述第一外罩包括第一套筒部和第一套管部，所述第一套管部连通于所述第一套筒部，且所述第一套管部的轴线与所述第一套筒部的轴线垂直；所述第一套管部与所述第二臂组件固定连接，所述第一回转动力单元设于所述第一套筒部内，所述第一固定部与所述第一套筒部固定连接。 [0014] 根据本申请的一些实施方式，所述第一臂组件包括第一连接臂，所述第一连接臂包括沿着所述第一转动轴线相对设置的第一支撑部和第二支撑部，所述第一关节沿所述第一转动轴线方向具有第一端部和第二端部； [0015] 所述第一支撑部支撑于所述第一端部，且与所述第一转动部固定连接；所述第二支撑部支撑于所述第二端部。 [0016] 根据本申请的一些实施方式，所述第一支撑部与所述第二支撑部之间具有两个第一限位槽，两个第一限位槽沿垂直于所述第一转动轴线的方向相对设置，每个所述第一限位槽的形状与所述第二臂组件的外轮廓相适配，以限制所述第二臂组件相对于所述第一臂组件转动的极限位置。 [0017] 根据本申请的一些实施方式，所述第一支撑部包覆于所述第一端部，所述第二支撑部包覆于所述第二端部。 [0018] 根据本申请的一些实施方式，所述第二关节包括第二回转动力单元和第二外罩，所述第二回转动力单元设于所述第二外罩内，所述第二回转动力单元包括第二固定部和第二转动部，所述第二转动部相对于所述第二固定部绕所述第二转动轴线可转动； [0019] 所述第二转动部与所述第三臂组件固定连接，所述第二固定部与所述第二外罩固定连接，所述第二外罩与所述第二臂组件固定连接。 [0020] 根据本申请的一些实施方式，所述第二外罩包括第二套筒部和第二套管部，所述第二套管部连通于所述第二套筒部，且所述第二套管部的轴线与所述第二套筒部的轴线垂直；所述第二套管部与所述第二臂组件固定连接，所述第二回转动力单元设于所述第二套筒部内，所述第二固定部与所述第二套筒部固定连接。 [0021] 根据本申请的一些实施方式，所述第三臂组件包括第三连接臂和第五关节，所述第三连接臂的一端与所述第二臂组件通过所述第二关节可转动连接，所述第三连接臂的另一端与所述第三关节通过所述第五关节绕第五转动轴线可转动连接； [0022] 所述第五转动轴线与所述第一转动轴线、所述第二转动轴线、所述第三转动轴线垂直。 [0023] 根据本申请的一些实施方式，所述第五关节包括第五回转动力单元和第五外罩，所述第五回转动力单元设于所述第五外罩内，所述第五回转动力单元包括第五固定部和第五转动部，所述第五转动部相对于所述第五固定部绕所述第五转动轴线可转动； [0024] 所述第五固定部与所述第五外罩固定连接，所述第三连接臂与所述第五外罩固定连接，所述第五转动部与所述第三关节连接。 [0025] 根据本申请的一些实施方式，所述第三连接臂包括直臂和弯臂，所述直臂的一端与所述第五关节连接，所述直臂的另一端与所述弯臂的一端连接，所述弯臂的另一端与所述第二关节连接。 [0026] 根据本申请的一些实施方式，所述弯臂包括第一半臂和第二半臂，所述第一半臂和所述第二半臂在所述第三转动轴线方向上扣接； [0027] 所述第一半臂与所述第二关节的第二转动部固定连接，所述第二半臂与所述第二关节可转动连接。 [0028] 根据本申请的一些实施方式，所述第一半臂的一端具有第一包覆部，所述第二半臂的一端具有第二包覆部； [0029] 所述第二关节沿所述第二转动轴线方向上具有相对的第三端部和第四端部，所述第一包覆部包覆于所述第三端部，所述第二包覆部包覆于所述第四端部； [0030] 所述第一包覆部与所述第二转动部固定连接。 [0031] 根据本申请的一些实施方式，沿垂直于所述第五转动轴线的方向切割所述直臂获得的截面形状为椭圆形，且椭圆形的长轴垂直于所述第三转动轴线，椭圆形的短轴平行于所述第三转动轴线。 [0032] 根据本申请的一些实施方式，所述第三关节包括第三回转动力单元和第三外罩，所述第三回转动力单元设于所述第三外罩内，所述第三回转动力单元包括第三固定部和第三转动部，所述第三转动部相对于所述第三固定部绕所述第三转动轴线可转动； [0033] 所述第三转动部与所述第四臂组件固定连接，所述第三固定部与所述第三外罩固定连接，所述第三外罩与所述第三臂组件固定连接。 [0034] 根据本申请的一些实施方式，所述第三外罩包括第三套筒部和第三套管部，所述第三套管部连通于所述第三套筒部，且所述第三套管部的轴线与所述第三套筒部的轴线垂直；所述第三套管部与第三臂组件连接，所述第三回转动力单元设于所述第三套筒部，所述第三套筒部与所述第三固定部连接。 [0035] 根据本申请的一些实施方式，所述第四臂组件包括第四连接臂，所述第四连接臂包括沿着所述第三转动轴线相对设置的第三支撑部和第四支撑部，所述第三关节沿所述第三转动轴线方向具有第五端部和第六端部； [0036] 所述第三支撑部支撑于所述第五端部，且与所述第三转动部固定连接；所述第四支撑部支撑于所述第六端部。 [0037] 根据本申请的一些实施方式，所述第三支撑部与所述第四支撑部之间具有两个第二限位槽，两个第二限位槽沿垂直于所述第三转动轴线的方向相对设置，每个所述第二限位槽的形状与所述第三臂组件的第三连接臂的外轮廓相适配，以限制所述第四臂组件相对于所述第三臂组件转动的极限位置。 [0038] 根据本申请的一些实施方式，所述第三支撑部包覆于所述第五端部，所述第四支撑部包覆于所述第六端部。 [0039] 根据本申请的一些实施方式，所述第四臂组件包括第四连接臂和第六关节，所述第四连接臂的一端与所述第三臂组件通过所述第三关节可转动连接，所述第四连接臂的另一端连接于所述第六关节； [0040] 所述第六关节的第六转动轴线与所述第一转动轴线、所述第二转动轴线、所述第三转动轴线垂直； [0041] 在所述机械臂处于最大臂展状态下，所述第一关节、所述第二关节、所述第三关节和所述第六关节线性布置。 [0042] 根据本申请的一些实施方式，沿垂直于所述第二臂组件的轴线方向切割所述第二臂组件获得的截面形状为椭圆形，且椭圆形的长轴垂直于所述第一转动轴线，椭圆形的短轴平行于所述第一转动轴线。 [0043] 上述申请中的一个实施例至少具有如下优点或有益效果： [0044] 本申请实施例的机械臂，第一关节的转动轴线为第一转动轴线，第二关节的转动轴线为第二转动轴线，第三关节的转动轴线为第三转动轴线，通过将第一转动轴线、第二转动轴线和第三转动轴线设计相互平行，且在机械臂处于最大臂展状态下，第一关节、第二关节和第三关节线性布置，使得机械臂在最小臂展状态和最大臂展状态之间切换时，第一至第四臂组件能够始终在同一个平面内运动，机械臂并不存在偏置的问题，因而更有利于机械臂及安装该机械臂的机器人的整机控制。附图说明 [0045] 图1示出的是本申请实施例的机械臂处于最小臂展状态下的示意图。 [0046] 图2示出的是本申请实施例的机械臂处于最大臂展状态下的示意图。 [0047] 图3至图6示出的是机械臂处于不同中间臂展状态下的示意图。 [0048] 图7示出的是第一连接臂、第二臂组件和第一关节的分解示意图。 [0049] 图8示出的是第二臂组件、第二关节和第三连接臂的分解示意图。 [0050] 图9示出的是第三臂组件、第三关节和第四连接臂的分解示意图。 [0051] 图10示出的是第一臂组件和第一关节的分解示意图。 [0052] 图11示出的是第五关节、第三外罩和直臂的分解示意图。 [0053] 图12示出的是第四臂组件的分解示意图。 [0054] 其中，附图标记说明如下： [0055] 1、机械臂； [0056] 200、第一臂组件； [0057] 210、基座； [0058] 220、第四关节；221、第四回转动力单元；2211、第四固定部；2212、第四转动部；222、第四外罩； [0059] 230、第一连接臂；231、第一支撑部；232、第二支撑部；233、第一限位槽； [0060] 300、第一关节；301、第一端部；302、第二端部； [0061] 310、第一回转动力单元；311、第一固定部；312、第一转动部； [0062] 320、第一外罩；321、第一套筒部；322、第一套管部； [0063] 400、第二臂组件；410、第二连接臂； [0064] 500、第二关节；501、第三端部；502、第四端部； [0065] 510、第二回转动力单元；511、第二固定部；512、第二转动部； [0066] 520、第二外罩；521、第二套筒部；522、第二套管部； [0067] 600、第三臂组件； [0068] 610、第三连接臂；611、直臂；612、弯臂；6121、第一半臂；6122、第二半臂；6123、第一包覆部；6124、第二包覆部； [0069] 620、第五关节；621、第五回转动力单元；6211、第五固定部；6212、第五转动部；622、第五外罩； [0070] 700、第三关节；701、第五端部；702、第六端部； [0071] 710、第三回转动力单元；711、第三固定部；712、第三转动部； [0072] 720、第三外罩；721、第三套筒部；722、第三套管部； [0073] 800、第四臂组件； [0074] 810、第四连接臂；811、第三支撑部；812、第四支撑部；813、第二限位槽； [0075] 820、第六关节；821、第六回转动力单元；8211、第六固定部；8212、第六转动部；822、第六外罩； [0076] X1、第一转动轴线；X2、第二转动轴线；X3、第三转动轴线；X4、第四转动轴线；X5、第五转动轴线；X6、第六转动轴线；G、重力方向 具体实施方式[0077] 现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。 [0078] 如图1和图2所示，图1示出的是本申请实施例的机械臂1处于最小臂展状态下的示意图，图2示出的是本申请实施例的机械臂1处于最大臂展状态下的示意图。本申请实施例的机械臂1包括第一臂组件200、第二臂组件400、第三臂组件600和第四臂组件800。 [0079] 可以理解的是，本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。 [0081] 作为一示例，本申请实施例的机械臂1可以作为四足机器人背上的协作臂。 [0082] 第一臂组件200与第二臂组件400可相对转动，第二臂组件400与第三臂组件600可相对转动，第三臂组件600与第四臂组件800可相对转动。通过第一至第四臂组件800相互之间的转动可使本申请实施例的机械臂1在最小臂展状态和最大臂展状态之间来回切换。 [0083] 需要说明的是，术语“最小臂展状态”是指机械臂1折叠后的臂展长度为最小值时机械臂1所处的状态，术语“最大臂展状态”是指机械臂1展开后的臂展长度为最大值时机械臂1所处的状态。 [0084] 请继续参阅图1和图2，第二臂组件400与第一臂组件200通过第一关节300绕第一转动轴线X1可转动连接，第三臂组件600与第二臂组件400通过第二关节500绕第二转动轴线X2可转动连接，第四臂组件800与第三臂组件600通过第三关节700绕第三转动轴线X3可转动连接。第一转动轴线X1、第二转动轴线X2和第三转动轴线X3平行。在机械臂1处于最大臂展状态下，第一关节300、第二关节500和第三关节700线性布置。 [0085] 第一关节300的转动轴线为第一转动轴线X1，第二关节500的转动轴线为第二转动轴线X2，第三关节700的转动轴线为第三转动轴线X3，通过将第一转动轴线X1、第二转动轴线X2和第三转动轴线X3设计为相互平行，且在机械臂1处于最大臂展状态下，第一关节300、第二关节500和第三关节700线性布置，使得机械臂1在最小臂展状态和最大臂展状态之间切换时，第一至第四臂组件800能够始终在同一个平面内运动，机械臂1并不存在偏置的问题，因而更有利于机械臂1及安装该机械臂1的机器人的整机控制。 [0086] 请继续参阅图1所示，在机械臂1处于最小臂展状态下，第一关节300与第二关节500之间的连线与第一关节300与第三关节700之间的连线垂直。 [0087] 如图1和图2所示，第一臂组件200包括基座210、第四关节220和第一连接臂230，基座210用于固定安装在机台或机器人上，第一连接臂230与基座210通过第四关节220绕第四转动轴线X4可转动连接，第一连接臂230与第二臂组件400通过第一关节300可转动连接。第四转动轴线X4分别与第一转动轴线X1、第二转动轴线X2、第三转动轴线X3垂直。 [0088] 第三臂组件600包括第三连接臂610和第五关节620，第三连接臂610的一端与第二臂组件400通过第二关节500可转动连接，第三连接臂610的另一端与第三关节700通过第五关节620绕第五转动轴线X5可转动连接。第五转动轴线X5与第一转动轴线X1、第二转动轴线X2、第三转动轴线X3垂直。 [0089] 第四臂组件800包括第四连接臂810和第六关节820，第四连接臂810的一端与第三臂组件600通过第三关节700可转动连接，第四连接臂810的另一端连接于第六关节820。第六关节820的第六转动轴线X6与第一转动轴线X1、第二转动轴线X2、第三转动轴线X3垂直。 [0090] 如图2所示，在机械臂1处于最大臂展状态下，第一关节300、第二关节500、第三关节700、第四关节220和第六关节820线性布置。并且，在机械臂1处于最大臂展状态、机械臂1处于最小臂展状态以及最小臂展状态与最大臂展状态的任一中间臂展状态下，第四转动轴线X4、第五转动轴线X5和第六转动轴线X6共面设置。通过这样的设置，使得本申请实施例的机械臂1的结构更加紧凑，尺寸更小，且解决了偏置问题，进一步有利于机械臂1的整机控制。 [0091] 本申请实施例的机械臂1包括第一关节300、第二关节500、第三关节700、第四关节220、第五关节620和第六关节820，第一关节300可绕第一转动轴线X1转动，第二关节500可绕第二转动轴线X2转动，第三关节700可绕第三转动轴线X3转动，第四关节220可绕第四转动轴线X4转动，第五关节620可绕第五转动轴线X5转动，第六关节820可绕第六转动轴线X6转动，形成了六自由度的机械臂1。 [0092] 如图3至图6所示，图3至图6示出的是机械臂1处于不同中间臂展状态下的示意图。作为一示例，通过第四关节220，第一连接臂230相对于基座210的转动角度为±180°。通过第一关节300，第二臂组件400相对于第一臂组件200的转动角度为±90°。通过第二关节 500，第三臂组件600相对于第二臂组件400的转动角度为0～180°。通过第五关节620，第四臂组件800相对于第三连接臂610的转动角度为±180°。通过第三关节700，第四臂组件800相对于第三臂组件600的转动角度为±90°。第六关节820的输出端用于连接外接部件(图中未示出)，外接部件可以为机械手等，通过第六关节820，外接部件相对于第三臂组件600的转动角度为±180°。 [0093] 如图7所示，图7示出的是第一连接臂230、第二臂组件400和第一关节300的分解示意图。第一关节300包括第一回转动力单元310和第一外罩320，第一回转动力单元310设于第一外罩320内，第一回转动力单元310包括第一固定部311和第一转动部312，第一转动部312相对于第一固定部311绕第一转动轴线X1可转动。 [0094] 第一转动部312与第一臂组件200的第一连接臂230固定连接，第一固定部311与第一外罩320固定连接，第一外罩320与第二臂组件400固定连接。 [0095] 第一外罩320包括第一套筒部321和第一套管部322，第一套管部322连通于第一套筒部321，且第一套管部322的轴线与第一套筒部321的轴线垂直。第一套筒部321与第一套管部322形成T型。第一套管部322与第二臂组件400固定连接，第一回转动力单元310设于第一套筒部321内，第一固定部311与第一套筒部321固定连接。 [0096] 请继续参阅图7，第一连接臂230包括沿着第一转动轴线X1相对设置的第一支撑部231和第二支撑部232，第一关节300沿第一转动轴线X1方向具有第一端部301和第二端部 302。第一支撑部231支撑于第一端部301，且与第一转动部312固定连接；第二支撑部232支撑于第二端部302。并且，第二支撑部232与第二端部302之间设有轴承，当第二臂组件400相对于第一臂组件200转动时，第二支撑部232与第二端部302之间转动的更加顺滑。 [0097] 在本实施例中，第一连接臂230的第一支撑部231和第二支撑部232分别支撑于第一关节300的第一端部301和第二端部302，使得第一关节300仅受到沿垂直于第一转动轴线X1方向的作用力，而几乎不受到沿第一转动轴线X1方向的作用力，因而第二支撑部232与第一关节300的第二端部302之间可设置成本较低的轴承，例如深沟球轴承，这样可降低机械臂1的成本。 [0098] 第一支撑部231与第二支撑部232之间具有两个第一限位槽233，两个第一限位槽233沿垂直于第一转动轴线X1的方向相对设置，每个第一限位槽233的形状与第二臂组件 400的外轮廓相适配，以限制第二臂组件400相对于第一臂组件200转动的极限位置。当第二臂组件400相对于第一臂组件200转动至+90°时，其中一个第一限位槽233止挡第二臂组件 400的一侧。当第二臂组件400相对于第一臂组件200转动至﹣90°时，另一个第一限位槽233止挡第二臂组件400的另一侧。 [0099] 第一支撑部231包覆于第一端部301，第二支撑部232包覆于第二端部302。通过将第一关节300的第一端部301和第二端部302包覆起来，可提高机械臂1的第一关节300位置的外观一致性，以使机械臂1更加美观。 [0100] 第二臂组件400包括第二连接臂410，第二连接臂410可以呈管状。第二连接臂410可以由碳纤维材料制成，在提高结构强度的基础上，还能够降低重量。沿垂直于第二臂组件400的轴线方向切割第二臂组件400获得的截面形状为椭圆形，且椭圆形的长轴垂直于第一转动轴线X1，椭圆形的短轴平行于第一转动轴线X1。 [0101] 将第二臂组件400的截面形状设计为椭圆形，有利于提高机械臂1在重力方向G的承载能力，进而改善机械臂1的运动控制。具体来说，返回参阅图1至图6可以看出，机械臂1在最小臂展状态和最大臂展状态之间切换时，第四臂组件800、第三臂组件600、第二关节500和第三关节700自身的重力方向G是位于第一臂组件200的外侧，由于第一转动轴线X1、第二转动轴线X2和第三转动轴线X3相互平行，且椭圆形的长轴是垂直于第一转动轴线X1、第二转动轴线X2和第三转动轴线X3，椭圆形的短轴平行于第一转动轴线X1、第二转动轴线X2和第三转动轴线X3，因此椭圆形的长轴方向是重力的承载方向，而短轴方向承受很小的侧向扰动力，进一步优化机械臂1的运动控制。 [0102] 同时，椭圆形截面的设计，还可降低机械臂1的重量，提高机械臂1的使用寿命。 [0103] 可以理解的是，当第二连接臂410的截面形状为椭圆形时，第一限位槽233的形状可以大致呈U型，使得机械臂1的外形更加美观。 [0104] 如图8所示，图8示出的是第二臂组件400、第二关节500和第三连接臂610的分解示意图。第二关节500包括第二回转动力单元510和第二外罩520，第二回转动力单元510设于第二外罩520内，第二回转动力单元510包括第二固定部511和第二转动部512，第二转动部512相对于第二固定部511绕第二转动轴线X2可转动。第二转动部512与第三臂组件600的第三连接臂610固定连接，第二固定部511与第二外罩520固定连接，第二外罩520与第二臂组件400固定连接。 [0105] 第二外罩520包括第二套筒部521和第二套管部522，第二套管部522连通于第二套筒部521，且第二套管部522的轴线与第二套筒部521的轴线垂直，形成T型。第二套管部522与第二臂组件400固定连接，第二回转动力单元510设于第二套筒部521内，第二固定部511与第二套筒部521固定连接。 [0106] 第三连接臂610包括直臂611和弯臂612，直臂611的一端与第五外罩622固定连接，直臂611的另一端与弯臂612的一端连接，弯臂612的另一端与第二关节500连接。弯臂612包括第一半臂6121和第二半臂6122，第一半臂6121和第二半臂6122在第三转动轴线X3方向上扣接。第一半臂6121与第二关节500的第二转动部512固定连接，第二半臂6122与第二关节500可转动连接。 [0107] 沿垂直于第五转动轴线X5的方向切割直臂611获得的截面形状为椭圆形，且椭圆形的长轴垂直于第三转动轴线X3，椭圆形的短轴平行于第三转动轴线X3。将直臂611的截面形状设计为椭圆形与将第二连接臂410的截面形状设计为椭圆形的优点和有益效果相同，此处不再赘述。 [0108] 第一半臂6121的一端具有第一包覆部6123，第二半臂6122的一端具有第二包覆部6124。第二关节500沿第二转动轴线X2方向上具有相对的第三端部501和第四端部502，第一包覆部6123包覆于第三端部501，第二包覆部6124包覆于第四端部502。第一包覆部6123与第二转动部512固定连接。利用第一包覆部6123包覆于第二关节500的第三端部501以及第二包覆部6124包覆于第二关节500的第四端部502，可提高机械臂1的第二关节500位置的外观一致性。 [0109] 第二包覆部6124与第四端部502之间设有轴承，当第三臂组件600相对于第二臂组件400转动时，第二包覆部6124与第四端部502之间转动的更加顺滑。 [0110] 在本实施例中，通过第一包覆部6123包覆于第三端部501，第二包覆部6124包覆于第四端部502，使得第二关节500仅受到沿垂直于第二转动轴线X2方向的作用力，而几乎不受到沿第二转动轴线X 2方向的作用力，因而第二包覆部6124与第四端部502之间可设置成本较低的轴承，例如深沟球轴承，这样可降低机械臂1的成本。 [0111] 可以理解的是，直臂611和弯臂612均可以由碳纤维材料制成，在提高结构强度的基础上，还能够降低重量。 [0112] 如图9所示，图9示出的是第三臂组件600、第三关节700和第四连接臂810的分解示意图。第三关节700包括第三回转动力单元710和第三外罩720，第三回转动力单元710设于第三外罩720内，第三回转动力单元710包括第三固定部711和第三转动部712，第三转动部712相对于第三固定部711绕第三转动轴线X3可转动。第三转动部712与第四臂组件800的第四连接臂810固定连接，第三固定部711与第三外罩720固定连接，第三外罩720与第三臂组件600固定连接。 [0113] 第三外罩720包括第三套筒部721和第三套管部722，第三套管部722连通于第三套筒部721，且第三套管部722的轴线与第三套筒部721的轴线垂直，形成T型。第三套管部722与第三臂组件600连接，第三回转动力单元710设于第三套筒部721，第三套筒部721与第三固定部711连接。 [0114] 请继续参阅图9，第四连接臂810包括沿着第三转动轴线X3相对设置的第三支撑部811和第四支撑部812，第三关节700沿第三转动轴线X3方向具有第五端部701和第六端部 702。第三支撑部811支撑于第五端部701，且与第三转动部712固定连接，第四支撑部812支撑于第六端部702。并且，第四支撑部812与第六端部702之间设有轴承，当第四臂组件800相对于第三臂组件600转动时，第四支撑部812与第六端部702之间转动的更加顺滑。 [0115] 通过第三支撑部811支撑于第三关节700的第五端部701以及第四支撑部812支撑于第三关节700的第六端部702，使得第三关节700的受力情况与第一关节300的受力情况类似，因而第四支撑部812与第六端部702之间也可设置成本较低的轴承，例如深沟球轴承，降低机械臂1的成本。 [0116] 第三支撑部811与第四支撑部812之间具有两个第二限位槽813，两个第二限位槽813沿垂直于第三转动轴线X3的方向相对设置，每个第二限位槽813的形状与第三臂组件 600的第三连接臂610的外轮廓相适配，以限制第四臂组件800相对于第三臂组件600转动的极限位置。当第四臂组件800相对于第三臂组件600转动至+90°时，其中一个第二限位槽813止挡第三臂组件600的一侧。当第四臂组件800相对于第三臂组件600转动至﹣90°时，另一个第二限位槽813止挡第三臂组件600的另一侧。 [0117] 第三支撑部811包覆于第五端部701，第四支撑部812包覆于第六端部702。通过将第三关节700的第五端部701和第六端部702包覆起来，可提高机械臂1的第三关节700位置的外观一致性。 [0118] 可以理解的是，当第三臂组件600的直臂611的截面形状为椭圆形时，第二限位槽813的形状大致呈U型，使得机械臂1的外形更加美观。 [0119] 如图10所示，图10示出的是第一臂组件200和第一关节300的分解示意图。第四关节220包括第四回转动力单元221和第四外罩222，第四回转动力单元221设于第四外罩222内，第四回转动力单元221包括第四固定部2211和第四转动部2212，第四转动部2212相对于第四固定部2211绕第四转动轴线X4可转动。第四固定部2211与第四外罩222固定连接，第一连接臂230与第四外罩222固定连接，第四转动部2212与基座210固定连接。 [0120] 如图11所示，图11示出的是第五关节620、第三外罩720和直臂611的分解示意图。第五关节620包括第五回转动力单元621和第五外罩622，第五回转动力单元621设于第五外罩622内，第五回转动力单元621包括第五固定部6211和第五转动部6212，第五转动部6212相对于第五固定部6211绕第五转动轴线X5可转动。第五固定部6211与第五外罩622固定连接，第三连接臂610与第五外罩622固定连接，第五转动部6212与第三关节700的第三外罩 720连接。 [0121] 如图12所示，图12示出的是第四臂组件800的分解示意图。第六关节820包括第六回转动力单元821和第六外罩822，第六回转动力单元821设于第六外罩822内，第六回转动力单元821包括第六固定部8211和第六转动部8212，第六转动部8212相对于第六固定部8211绕第六转动轴线X6可转动。第六固定部8211与第六外罩822固定连接，第四连接臂810与第六外罩822固定连接，第六转动部8212用于与外接部件连接。 [0123] 值得一提的是，机械臂1在最小臂展状态和最大臂展状态之前切换时，由于第四关节220、第五关节620和第六关节820，故第四关节220、第五关节620和第六关节820内设有交叉滚子轴承，以承受轴向力。 [0124] 可以理解的是，上述各个部件之间的固定连接方式可以采用多种实施方式，包括但不限于：粘接、螺钉连接、过盈配合连接等。 [0125] 可以理解的是，本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合，此处不再一一举例说明。 [0126] 在申请实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在申请实施例中的具体含义。 [0127] 申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，仅是为了便于描述申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对申请实施例的限制。 [0128] 在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 [0129] 以上仅为申请实施例的优选实施例而已，并不用于限制申请实施例，对于本领域的技术人员来说，申请实施例可以有各种更改和变化。凡在申请实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在申请实施例的保护范围之内。 |
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