六自由度機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種六自由度機(jī)器人，底座電機(jī)外殼固定在底座上，輸出軸垂直向上，并連接在型三角塊上；腰部電機(jī)的輸出軸連接在位于其一側(cè)的大臂薄板一端上，大臂薄板的另一端連接在肩部電機(jī)的輸出軸上；肩部電機(jī)的外殼嵌套在第一B型三角塊上，第一B型三角塊與小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)的尾部連接為一體，形成肩部結(jié)構(gòu)；小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸連接在U型中部上，U型塊的兩端分別連接在腕部俯仰電機(jī)的輸出軸和支撐軸上；腕部俯仰電機(jī)的外殼嵌套在第二B型三角塊，第二B型三角塊與手部回轉(zhuǎn)電機(jī)的尾部連接為一體。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，通過(guò)不同類型的三角塊和U型塊以及不同結(jié)構(gòu)的電機(jī)實(shí)現(xiàn)了回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、俯仰運(yùn)動(dòng)等不同運(yùn)動(dòng)方式之間的轉(zhuǎn)變。
【專利說(shuō)明】六自由度機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人，尤其是一種六自由度機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]六自由度工業(yè)機(jī)器人是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其動(dòng)作靈活性高，工作空間范圍大，可以很靈活的繞過(guò)障礙物，并且結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積也比較小，關(guān)節(jié)上相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件容易密封防塵，廣泛應(yīng)用在機(jī)床上下料、取件、弧焊、噴漆等行業(yè)，但對(duì)其實(shí)物進(jìn)行研究和開發(fā)存在成本高、周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。而針對(duì)教學(xué)和研究的需要，對(duì)六自由度工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和控制系統(tǒng)的認(rèn)知理解和研究，要求機(jī)器人能完成相關(guān)六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，且要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱安全，成本低，一般不會(huì)造成事故。為此開發(fā)一種六自由度機(jī)器人來(lái)滿足這些研究和教學(xué)的要求是很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型是要提供一種六自由度機(jī)器人，該機(jī)器人具有6個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，即具有6個(gè)自由度，設(shè)計(jì)采用直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，自由度分布情況為腰部一個(gè)旋轉(zhuǎn)，大臂一個(gè)俯仰，小臂一個(gè)俯仰和一個(gè)自轉(zhuǎn)，腕部一個(gè)俯仰，還有手部的一個(gè)自轉(zhuǎn)。與通用工業(yè)機(jī)器人的自由
度設(shè)置一致。
[0004]本實(shí)用新型的所提供的技術(shù)方案是:一種六自由度機(jī)器人，包括底座、底座電機(jī)、A型三角塊、腰部電機(jī)、大臂薄板、肩部電機(jī)、第一 B型三角塊、小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)、U型塊、腕部俯仰電機(jī)、第二 B型三角塊、手部回轉(zhuǎn)電機(jī)，其特點(diǎn)是:底座電機(jī)外殼固定在底座上，輸出軸垂直向上，并連接在型三角塊上；A型三角塊和腰部電機(jī)兩者作為腰部的基體，腰部電機(jī)的輸出軸連接在位于其一側(cè)的大臂薄板一端上，大臂薄板的另一端連接在肩部電機(jī)的輸出軸上；肩部電機(jī)的外殼嵌套在第一B型三角塊上，第一B型三角塊與小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)的尾部連接為一體，形成肩部結(jié)構(gòu)；小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸連接在U型中部上，U型塊的兩端分別連接在腕部俯仰電機(jī)的輸出軸和支撐軸上；腕部俯仰電機(jī)的外殼嵌套在第二 B型三角塊,第二 B型三角塊與手部回轉(zhuǎn)電機(jī)的尾部連接為一體。
[0005]腰部電機(jī)和肩部電機(jī)為輸出軸對(duì)側(cè)有支撐軸的結(jié)構(gòu)電機(jī)；腰部電機(jī)和肩部電機(jī)的支撐軸上套接有用于起支撐穩(wěn)定作用的大臂薄板。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，通過(guò)不同類型的三角塊和U型塊以及不同結(jié)構(gòu)的電機(jī)實(shí)現(xiàn)了回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、俯仰運(yùn)動(dòng)等不同運(yùn)動(dòng)方式之間的轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變具有較好的通用性，可用在其他機(jī)器人機(jī)構(gòu)上；安全牢靠，大臂采用雙臂結(jié)構(gòu)，電機(jī)本身作為機(jī)器人的重要主體構(gòu)成，如腰部電機(jī)，肩部電機(jī)等，大大減少結(jié)構(gòu)件的數(shù)量，且結(jié)構(gòu)件為2mm厚的鋁合金鈑金件，質(zhì)量輕，強(qiáng)度大，易于加工，整機(jī)質(zhì)量輕，慣性小，便于運(yùn)動(dòng)控制。能夠有效的模擬實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的搬運(yùn)、噴涂、焊接等工作。
[0007]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的六自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)裝配示意圖；[0009]圖2是底座電機(jī)與腰部電機(jī)連接示意圖；
[0010]圖3是肩部電機(jī)與小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)連接示意圖；
[0011]圖4是小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)與腕部俯仰電機(jī)連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]如圖1所示，一種六自由度機(jī)器人，包括底座1、底座電機(jī)2、A型三角塊3、腰部電機(jī)4、大臂薄板5、肩部電機(jī)6、第一 B型三角塊7、小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)8、U型塊9、腕部俯仰電機(jī)10、第二 B型三角塊11、手部回轉(zhuǎn)電機(jī)12。
[0014]底座電機(jī)2的外殼固定在底座I上。如圖2所不,底座電機(jī)2的輸出軸垂直向上，輸出軸連接在A型三角塊3上，A型三角塊3嵌套固定在腰部電機(jī)4的外殼上，完成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向俯仰運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)變；
[0015]A型三角塊3和腰部電機(jī)4兩者作為腰部的基體，腰部電機(jī)4的輸出軸連接在一側(cè)大臂薄板5,帶動(dòng)大臂薄板5運(yùn)動(dòng)；大臂薄板5的另一端連接在肩部電機(jī)6的輸出軸上；
[0016]為了保證大臂的強(qiáng)度，本實(shí)用新型大臂采用雙臂結(jié)構(gòu)，腰部電機(jī)4和肩部電機(jī)6選用輸出軸對(duì)側(cè)有支撐軸的結(jié)構(gòu)，另一側(cè)的大臂薄板套在兩支撐軸上，起支撐穩(wěn)定作用，如圖1 ;
[0017]肩部電機(jī)6的輸出軸連接在大臂薄板5上，外殼嵌套在B型三角塊7上，如圖3，實(shí)現(xiàn)肩部的俯仰運(yùn)動(dòng)；所述B型三角塊7同時(shí)與小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)8的尾部連接為一體，形成肩部結(jié)構(gòu)，完成俯仰運(yùn)動(dòng)向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)變；
[0018]小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)8的輸出軸連接在U型9中部上，如圖4，U型塊9的兩端連接在腕部俯仰電機(jī)10的輸出軸和支撐軸上；
[0019]腕部俯仰電機(jī)10和手部回轉(zhuǎn)電機(jī)12的連接采用肩部電機(jī)6和小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)8相同的連接方式，通過(guò)B型三角塊11連接為一體，完成俯仰運(yùn)動(dòng)向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)變。
[0020]本實(shí)用新型涉及兩種不用結(jié)構(gòu)的電機(jī)，如圖2所示兩種電機(jī):做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)如底座電機(jī)2、小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)8、手部回轉(zhuǎn)電機(jī)12采用輸出軸對(duì)側(cè)沒(méi)有支撐軸結(jié)構(gòu)的電機(jī)；做俯仰運(yùn)功的電機(jī)如腰部電機(jī)4、肩部電機(jī)6、腕部俯仰電機(jī)10采用輸出軸對(duì)側(cè)有支撐軸結(jié)構(gòu)的電機(jī)。
[0021]以上各構(gòu)件與電機(jī)間的連接為螺釘連接，為清晰表達(dá)圖紙，僅給出相關(guān)的孔，螺釘此處予以省略。
【權(quán)利要求】
1.一種六自由度機(jī)器人，包括底座(I)、底座電機(jī)(2)、A型三角塊(3)、腰部電機(jī)(4)、大臂薄板(5)、肩部電機(jī)(6)、第一 B型三角塊(7)、小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)(8)、U型塊(9)、腕部俯仰電機(jī)(10)、第二 B型三角塊(11)、手部回轉(zhuǎn)電機(jī)(12)，其特征在于:所述底座電機(jī)(2)外殼固定在底座(I)上，輸出軸垂直向上，并連接在A型三角塊(3)上4型三角塊(3)和腰部電機(jī)(4)兩者作為腰部的基體，腰部電機(jī)(4)的輸出軸連接在位于其一側(cè)的大臂薄板(5) —端上，大臂薄板(5)的另一端連接在肩部電機(jī)(6)的輸出軸上；肩部電機(jī)(6)的外殼嵌套在第一 B型三角塊(7)上，第一 B型三角塊(7)與小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)(8)的尾部連接為一體，形成肩部結(jié)構(gòu)；小臂回轉(zhuǎn)電機(jī)⑶的輸出軸連接在U型(9)中部上，U型塊(9)的兩端分別連接在腕部俯仰電機(jī)(10)的輸出軸和支撐軸上；腕部俯仰電機(jī)(10)的外殼嵌套在第二 B型三角塊(11)，第二 B型三角塊(11)與手部回轉(zhuǎn)電機(jī)(12)的尾部連接為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度機(jī)器人，其特征在于:所述腰部電機(jī)(4)和肩部電機(jī)(6)為輸出軸對(duì)側(cè)有支撐軸的結(jié)構(gòu)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度機(jī)器人，其特征在于:所述腰部電機(jī)(4)和肩部電機(jī)(6)的支撐軸上套接有用于起支撐穩(wěn)定作用的大臂薄板(5)。
【文檔編號(hào)】B25J9/00GK203726484SQ201420101143
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】宮赤坤, 黃成林, 李臣學(xué), 藍(lán)黎恩, 熊吉光 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)