本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人，尤其涉及一種可變自由度模塊化協(xié)作機(jī)器人。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人逐漸取代單調(diào)、重復(fù)性高、危險(xiǎn)性強(qiáng)的工作之時(shí)，協(xié)作機(jī)器人慢慢滲入各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，與人共同工作。協(xié)作機(jī)器人作為工業(yè)機(jī)器人中的輕型機(jī)器人，以往工業(yè)機(jī)器人是以機(jī)械代替人工并且降低人力成本，而協(xié)作機(jī)器人主要是協(xié)助人類并且與人類一同作業(yè)，且不需要使用安全圍欄進(jìn)行隔離，解決了人類較難以達(dá)成的精確度或讓人類遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的環(huán)境和工作。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合需求，需要不用自由度的協(xié)作機(jī)器人完成任務(wù)。

現(xiàn)有協(xié)作型機(jī)械臂自由度不方便拓展，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)不夠緊湊，制動(dòng)、力反饋功能存在很多不足；且國(guó)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)械臂如六自由度或者四自由度機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)單一，各關(guān)節(jié)互換性不好，且自由度拓展性不方便。

如專利(CN201510181154.X)所描述一種可變自由度的模塊化機(jī)械臂關(guān)節(jié)，其剎車原理是通過通斷電時(shí)電磁推桿伸縮來阻擋剎車擋片達(dá)到剎車的功能，此原理制動(dòng)效果電磁推桿發(fā)熱量大，對(duì)電磁推桿的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求很高，容易出現(xiàn)推桿在剎車擋片正上方現(xiàn)象，推桿縮回時(shí)，剎車擋片未能及時(shí)制動(dòng)，還需繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一定角度才可以制動(dòng)，制動(dòng)力主要由電磁鐵桿和剎車擋片強(qiáng)度決定，在制動(dòng)力較大時(shí)，推桿容易折彎或者折斷，且存在很大的制動(dòng)背隙。

另外，現(xiàn)有協(xié)作機(jī)器人無力反饋功能或者通過電流監(jiān)測(cè)方式反饋力矩，這樣的方式性能不穩(wěn)定且力反饋靈敏度不夠好，且對(duì)電機(jī)性能要求比較高，而且還需要對(duì)電流進(jìn)行信號(hào)處理分辨，增加了力控制難度；因協(xié)作機(jī)器人使用時(shí)不需要使用安全圍欄進(jìn)行隔離，所以對(duì)其力反饋敏感度、精度都有很高的要求，現(xiàn)有的協(xié)作機(jī)器人不能滿足這些要求。

有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的可變自由度模塊化協(xié)作機(jī)器人，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種協(xié)作機(jī)械臂結(jié)構(gòu)為模塊化串聯(lián)結(jié)構(gòu)，緊湊、靈巧、擴(kuò)展性好且可自由擴(kuò)展組合成4-7自由度的可變自由度模塊化協(xié)作機(jī)器人。

本實(shí)用新型的可變自由度模塊化協(xié)作機(jī)器人，通過4-7個(gè)關(guān)節(jié)串聯(lián)而成，具有4-7個(gè)自由度，所述關(guān)節(jié)包括關(guān)節(jié)殼體以及置于其內(nèi)的中空電機(jī)、諧波減速器、輸入軸、輸出軸、力矩傳感器、制動(dòng)器、絕對(duì)值編碼器、驅(qū)動(dòng)器，所述諧波減速器、中空電機(jī)、制動(dòng)器、絕對(duì)值編碼器與驅(qū)動(dòng)器依次串聯(lián)在所述輸入軸上，其中

-所述關(guān)節(jié)殼體內(nèi)設(shè)有支撐輸入軸的前法蘭和后法蘭，輸入軸與前法蘭和后法蘭之間通過滾動(dòng)軸承連接；

-所述中空電機(jī)的定子與關(guān)節(jié)殼體連接、轉(zhuǎn)子與輸入軸連接；

-所述諧波減速器的輸入端與輸入軸連接、輸出端與輸出軸連接；

-所述輸出軸連接諧波減速器的一端連接所述力矩傳感器、另一端通過滑動(dòng)軸承與所述輸入軸連接；

-所述制動(dòng)器為電磁制動(dòng)器，包括制動(dòng)器磁軛、彈簧片、銜鐵、法蘭，其中制動(dòng)器磁軛安裝在所述后法蘭上，彈簧片、銜鐵通過法蘭與所述輸入軸連接；

-所述絕對(duì)值編碼器的內(nèi)圈與所述輸入軸連接、外圈安裝在所述后法蘭上；

-所述驅(qū)動(dòng)器安裝在所述后法蘭上，用于對(duì)所述中空電機(jī)、制動(dòng)器、絕對(duì)值編碼器、力矩傳感器供電，并對(duì)所述中空電機(jī)與制動(dòng)器進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)絕對(duì)值編碼器與力矩傳感器進(jìn)行信號(hào)處理；

在通過4個(gè)所述關(guān)節(jié)形成4自由度的機(jī)器人時(shí)，第1所述關(guān)節(jié)的側(cè)壁與第2所述關(guān)節(jié)的力矩傳感器連接，第2所述關(guān)節(jié)的側(cè)壁通過大臂連桿與第3所述關(guān)節(jié)的側(cè)壁連接，第3所述關(guān)節(jié)的力矩傳感器連接有弧形的過渡連桿，所述過渡連桿通過小臂連桿連接第4所述關(guān)節(jié)的側(cè)壁；

在通過5-7個(gè)所述關(guān)節(jié)形成5-7自由度的機(jī)器人時(shí)，第5-7關(guān)節(jié)依次串聯(lián)，且第5所述關(guān)節(jié)的側(cè)壁與第4所述關(guān)節(jié)的力矩傳感器連接。

進(jìn)一步的，所述大臂連桿、小臂連桿與過渡連桿上均設(shè)有定位孔和螺釘孔。

進(jìn)一步的，還包括支撐所述機(jī)器人的基座，所述基座包括底板、與底板垂直連接的支柱和設(shè)置在支柱端部的支撐板，所述底板與支柱之間及支撐板與支柱之間均設(shè)有加強(qiáng)筋；所述支撐板與第1關(guān)節(jié)的力矩傳感器連接。

進(jìn)一步的，所述輸入軸上還設(shè)有與所述中空電機(jī)配合的霍爾傳感器。

進(jìn)一步的，所述前法蘭與所述輸入軸之間還設(shè)有密封裝置。

進(jìn)一步的，所述關(guān)節(jié)殼體側(cè)壁上設(shè)有用于連接所述關(guān)節(jié)的輸出法蘭。

進(jìn)一步的，所述關(guān)節(jié)殼體遠(yuǎn)離所述力矩傳感器的端部上設(shè)有后蓋。

進(jìn)一步的，所述力傳感器為應(yīng)變梁法蘭式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)圈固定螺釘孔與外圈法蘭固定螺釘孔之間均勻分布四個(gè)應(yīng)變片傳感器。

進(jìn)一步的，所述關(guān)節(jié)殼體、中空電機(jī)、諧波減速器、制動(dòng)器、編碼器、驅(qū)動(dòng)器為中孔結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述輸入軸與輸出軸均為空心軸。

借由上述方案，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、將模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念引入?yún)f(xié)作機(jī)器人，使用串聯(lián)關(guān)節(jié)組合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可通過不同數(shù)量的關(guān)節(jié)，自由組合成4～7自由度的協(xié)作機(jī)器人，各關(guān)節(jié)之間可自由拼接和互換；

2、通過模塊化設(shè)計(jì)特點(diǎn)，各關(guān)節(jié)可以根據(jù)負(fù)載、自由度需求，使用連桿連接，具有模塊化、柔性化、集成化、靈巧、安全等優(yōu)點(diǎn)，各關(guān)節(jié)之間具有可互換性，其結(jié)構(gòu)更加多元化、更加靈巧，能適應(yīng)更多復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用；

3、關(guān)節(jié)使用電磁制動(dòng)器，利用通、斷電產(chǎn)生的磁力，彈簧片被吸合和開合，利用摩擦產(chǎn)生的力矩鎖死輸入軸，達(dá)到制動(dòng)的效果，制動(dòng)力大，無制動(dòng)背隙，可360°全角度位置制動(dòng)，制動(dòng)響應(yīng)快，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便；

4、關(guān)節(jié)在輸出軸的末端連接用于與下一關(guān)節(jié)輸出法蘭連接的力矩傳感器，時(shí)刻反饋關(guān)節(jié)負(fù)載力矩，結(jié)構(gòu)緊湊，精度高，反饋靈敏，提高協(xié)作機(jī)器人安全防護(hù)性能；

5、關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)為模塊化串聯(lián)結(jié)構(gòu)，緊湊、靈巧、可靠性好，可自由拓展，組合成4～7自由度機(jī)械臂，結(jié)構(gòu)更加靈活，更加適應(yīng)復(fù)雜工作環(huán)境需求；

6、將力矩傳感器、諧波減速器、中空電機(jī)、制動(dòng)器、編碼器、驅(qū)動(dòng)器依次串聯(lián)，采用中空走線布置，極大限度的減小外徑尺寸和長(zhǎng)度尺寸，在應(yīng)用中更加靈巧，更能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境；

7、關(guān)節(jié)中力矩傳感器為法蘭式應(yīng)變梁結(jié)構(gòu)，四個(gè)應(yīng)變片傳感器均勻分布在應(yīng)變梁上，當(dāng)法蘭受力時(shí)，應(yīng)變梁變形，應(yīng)變片傳感器檢測(cè)變形量，反饋到控制系統(tǒng)，計(jì)算出扭矩大小，扭矩檢測(cè)穩(wěn)定、靈敏、響應(yīng)快，可通過不同應(yīng)變梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)和不同型號(hào)的應(yīng)變片傳感器檢測(cè)不同范圍力矩和扭矩。

上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型中關(guān)節(jié)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型中關(guān)節(jié)的剖視圖；

圖3是本實(shí)用新型中大臂連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型中小臂連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型中過渡連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型中基座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是七自由度協(xié)作機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是六自由度協(xié)作機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是五自由度協(xié)作機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是四自由度協(xié)作機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

參見圖7至圖10，本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例所述的一種可變自由度模塊化協(xié)作機(jī)器人，通過4-7個(gè)關(guān)節(jié)101串聯(lián)而成，具有4-7個(gè)自由度。

具體的，如圖1和圖2所示，關(guān)節(jié)101包括關(guān)節(jié)殼體2以及置于其內(nèi)的中空電機(jī)1、諧波減速器4、輸入軸18、輸出軸8、力矩傳感器5、制動(dòng)器17、絕對(duì)值編碼器15、驅(qū)動(dòng)器14，且諧波減速器4、中空電機(jī)1、制動(dòng)器17、絕對(duì)值編碼器15與驅(qū)動(dòng)器14依次串聯(lián)在輸入軸18上。其中關(guān)節(jié)殼體2內(nèi)設(shè)有支撐輸入軸18的前法蘭3和后法蘭11，輸入軸18與前法蘭3和后法蘭11之間通過滾動(dòng)軸承6、12連接；中空電機(jī)1的定子與關(guān)節(jié)殼體2連接、轉(zhuǎn)子與輸入軸18連接；諧波減速器4的輸入端與輸入軸18連接、輸出端與輸出軸8連接；輸出軸8連接諧波減速器4的一端連接力矩傳感器5、另一端通過滑動(dòng)軸承13與輸入軸18連接；制動(dòng)器17為電磁制動(dòng)器，包括制動(dòng)器磁軛、彈簧片、銜鐵、法蘭，其中制動(dòng)器磁軛安裝在后法蘭11上，彈簧片、銜鐵通過法蘭與輸入軸18連接；絕對(duì)值編碼器15的內(nèi)圈與輸入軸18連接、外圈安裝在后法蘭11上；驅(qū)動(dòng)器14安裝在后法蘭11上，用于對(duì)中空電機(jī)1、制動(dòng)器17、絕對(duì)值編碼器15、力矩傳感器5供電，并對(duì)中空電機(jī)1與制動(dòng)器17進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)絕對(duì)值編碼器15與力矩傳感器5進(jìn)行信號(hào)處理。

為進(jìn)一步提高響應(yīng)靈敏度，本實(shí)用新型的輸入軸18上還設(shè)有與中空電機(jī)1配合的霍爾傳感器9。

為提高本實(shí)用新型的串聯(lián)關(guān)節(jié)的使用壽命，本實(shí)用新型在前法蘭3與輸入軸18之間還設(shè)有密封裝置7。

為使得本實(shí)用新型的串聯(lián)關(guān)節(jié)可自由拓展，組合成多個(gè)自由度機(jī)械臂，本實(shí)用新型在關(guān)節(jié)殼體2側(cè)壁上設(shè)有用于連接下一個(gè)關(guān)節(jié)的輸出法蘭10。

為使得本實(shí)用新型的關(guān)節(jié)外觀更加美觀，本實(shí)用新型在關(guān)節(jié)殼體2遠(yuǎn)離力矩傳感器5的端部上設(shè)有后蓋16。

本實(shí)用新型由中空電機(jī)1提供驅(qū)動(dòng)力，輸入軸18連接諧波減速器4，經(jīng)過諧波減速器4減速后，通過輸出軸8、力矩傳感器5輸出到下一個(gè)關(guān)節(jié)。整體關(guān)節(jié)位置信息、速度信息、精度由絕對(duì)值編碼器15反饋。整體關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)前端設(shè)計(jì)力矩傳感器5，具有力反饋功能，反饋關(guān)節(jié)扭矩大小，力反饋性能靈敏且精度高，充分保證了關(guān)節(jié)使用過程中的安全性。當(dāng)關(guān)節(jié)停止或者遇到緊急情況時(shí)，電磁制動(dòng)器17提供保持和剎車功能。

本實(shí)用新型的協(xié)作機(jī)器人模塊化串聯(lián)關(guān)節(jié)，采用模塊化設(shè)計(jì)，串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，將中空電機(jī)1、諧波減速器4、制動(dòng)器17、絕對(duì)值編碼器15、驅(qū)動(dòng)器14串聯(lián)，使用中孔內(nèi)部走線的結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)更加緊湊、重量更輕、性能更加穩(wěn)定可靠、擴(kuò)展性更好。

本實(shí)用新型通過將中空電機(jī)1的定子與關(guān)節(jié)殼體2固定、轉(zhuǎn)子與輸入軸18固定，結(jié)構(gòu)緊湊，輸出力矩大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)高；輸入軸18與諧波減速器4輸入端相連，經(jīng)過減速后輸出到輸出軸8，輸出軸8上安裝力矩傳感器5，力矩傳感器5與輸下一關(guān)節(jié)輸出法蘭連接，時(shí)刻反饋關(guān)節(jié)負(fù)載力矩，結(jié)構(gòu)緊湊，精度高，反饋靈敏。當(dāng)遇到超載或者緊急情況，驅(qū)動(dòng)器發(fā)送信號(hào)緊急制動(dòng)，提高協(xié)作機(jī)器人安全防護(hù)性能。

制動(dòng)器17在中空電機(jī)1工作時(shí)通電時(shí)，制動(dòng)器17的彈簧卡片吸合，輸入軸18自由轉(zhuǎn)動(dòng)，斷電時(shí)，制動(dòng)器17的彈簧卡片壓合，提供制動(dòng)保持力，輸入軸18鎖死，使得法蘭和輸入軸18產(chǎn)生摩擦力矩，輸入軸18不可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到制動(dòng)的功能。

本實(shí)用新型中絕對(duì)值編碼器15為中空磁編碼器，輸出信號(hào)為A、B、Z差分信號(hào)，具有一個(gè)絕對(duì)位置，用于反饋輸出軸8的速度信息與位置信息，絕對(duì)值編碼器15內(nèi)圈與輸入軸18連接，外圈固定安裝在后法蘭11上。

本實(shí)用新型中驅(qū)動(dòng)器14為伺服驅(qū)動(dòng)集成電路，內(nèi)置于關(guān)節(jié)殼體2內(nèi)，通過螺釘安裝在后法蘭11和后蓋16之間，用來供電和信號(hào)數(shù)據(jù)處理，分別對(duì)中空電機(jī)1供電、制動(dòng)器17供電、絕對(duì)值編碼器15供電、力矩傳感器5供電，及控制中空1電機(jī)與制動(dòng)器17并對(duì)絕對(duì)值編碼器15與力矩傳感器5進(jìn)行信號(hào)處理。

本實(shí)用新型中空電機(jī)1為大中空軸電機(jī)，諧波減速器4中孔為中空結(jié)構(gòu)，制動(dòng)器17、絕對(duì)值編碼器15及驅(qū)動(dòng)器14為中孔結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)內(nèi)部走線可通過關(guān)節(jié)內(nèi)中孔，避免了關(guān)節(jié)外部接線問題，使得整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，外觀更加美觀。

上述諧波減速器4為超薄型形狀、中空結(jié)構(gòu)，具有緊湊簡(jiǎn)潔、高轉(zhuǎn)矩容量、高剛性、無齒隙以及優(yōu)良的定位精度和旋轉(zhuǎn)精度有點(diǎn)。諧波減速器的剛輪通過螺釘固定于關(guān)節(jié)殼體上，波發(fā)生器通過螺釘連接輸入軸，柔輪輸出，通過螺釘和輸出軸連接，諧波減速器將高速轉(zhuǎn)動(dòng)的中空電機(jī)1的輸入軸減速后輸出到輸出軸。

上述力矩傳感器5為應(yīng)變梁法蘭式結(jié)構(gòu)，內(nèi)圈固定螺釘孔與外圈法蘭固定螺釘孔之間均勻分布四個(gè)應(yīng)變片傳感器，通過應(yīng)變片傳感器檢測(cè)應(yīng)變變形，反饋關(guān)節(jié)扭矩大小，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，判斷狀態(tài)是否安全。

上述制動(dòng)器為電磁制動(dòng)器，通電時(shí)，其法蘭可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，斷電時(shí)，法蘭在彈簧片的壓力下，摩擦力矩變大，法蘭被固定，不可以轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)斷電或緊急制動(dòng)時(shí)，輸入軸18在電磁制動(dòng)器的作用下，不可自由轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)通電時(shí)，輸入軸可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。此電磁制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，性能可靠，成本低，壽命長(zhǎng)。

上述絕對(duì)值編碼器15為多圈絕對(duì)值編碼器，由機(jī)械位置決定的每一個(gè)位置都是唯一的，它無需記憶，無需找到參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。因此，該絕對(duì)值編碼器的抗干擾性、數(shù)據(jù)可靠性較高。

上述中空電機(jī)1為大中孔電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子通過環(huán)氧膠與關(guān)節(jié)殼體粘結(jié)，轉(zhuǎn)子通過環(huán)氧膠與輸入軸粘結(jié)。該中孔結(jié)構(gòu)方式可進(jìn)行關(guān)節(jié)內(nèi)部中孔走線，解決了走線問題。此電機(jī)負(fù)載密度與重量比較大，結(jié)構(gòu)緊湊。且該中空電機(jī)配有霍爾傳感器，減少了成本，而且結(jié)構(gòu)更加緊湊。

上述輸出軸8為空心軸，用于傳遞輸出力，通過螺釘與諧波減速器輸出端連接，輸出驅(qū)動(dòng)力，空心走線。

上述輸入軸18為空心軸，通過環(huán)氧膠與電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，輸入軸前段通過螺釘與諧波減速器波發(fā)生器連接，傳遞動(dòng)力，末端連接絕對(duì)值編碼器，反饋位置信息、速度信息。

上述密封裝置7為骨架式密封結(jié)構(gòu)，密封性好，使用壽命長(zhǎng)，成本低。安裝于前法蘭和輸入軸之間。

本實(shí)用新型的關(guān)節(jié)整體結(jié)構(gòu)靈巧、模塊化、集成化，關(guān)節(jié)與外部連接結(jié)構(gòu)有輸出端和輸入端，輸入端為力矩傳感器5的法蘭盤，連接下一關(guān)節(jié)，提供動(dòng)力輸出，輸出端為輸出法蘭10，連接上一關(guān)節(jié)?？赏ㄟ^多組關(guān)節(jié)和連桿，組成不同自由度協(xié)作機(jī)器人。

在通過4個(gè)關(guān)節(jié)101形成4自由度的機(jī)器人時(shí)，第1關(guān)節(jié)的側(cè)壁上的輸出法蘭與第2關(guān)節(jié)的力矩傳感器連接，第2關(guān)節(jié)的側(cè)壁上的輸出法蘭通過大臂連桿102與第3關(guān)節(jié)的側(cè)壁上的輸出法蘭連接且第2與第3關(guān)節(jié)的軸線相平行，第3關(guān)節(jié)的力矩傳感器連接有弧形的過渡連桿104，過渡連桿104通過小臂連桿103連接第4關(guān)節(jié)的側(cè)壁上的輸出法蘭，且第3與第4關(guān)節(jié)的軸線相平行；

在通過5-7個(gè)關(guān)節(jié)101形成5-7自由的機(jī)器人時(shí)，第5-7關(guān)節(jié)依次串聯(lián)，且第5所述關(guān)節(jié)的側(cè)壁上的輸出法蘭與第4關(guān)節(jié)的力矩傳感器連接。

具體的，如圖3至圖5所示，大臂連桿102、小臂連桿103與過渡連桿104上均設(shè)有定位孔201和螺釘孔202，小臂連桿103通過內(nèi)六角螺釘穿入螺釘孔202與第3關(guān)節(jié)和第4關(guān)節(jié)連接，定位孔201用于連接時(shí)進(jìn)行定位，通過定位孔201保證關(guān)節(jié)處于零位，使第3關(guān)節(jié)與第4關(guān)節(jié)的軸線相平行。大臂連桿102通過內(nèi)六角螺釘與第2關(guān)節(jié)和第3關(guān)節(jié)連接，定位孔201用于連接時(shí)進(jìn)行定位，通過定位孔201保證關(guān)節(jié)處于零位，第2關(guān)節(jié)與3關(guān)節(jié)的軸線相平行。

使用時(shí)，可通過基座105支撐機(jī)器人，如圖6所示，基座105包括底板203、與底板203垂直連接的支柱204和設(shè)置在支柱204端部的支撐板205，底板203與支柱204之間及支撐板205與支柱204之間均設(shè)有加強(qiáng)筋206；支撐板用于與第1關(guān)節(jié)的力矩傳感器連接。

本實(shí)用新型采用模塊化串聯(lián)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、靈巧，解決了協(xié)作機(jī)器人自由度不可變、關(guān)節(jié)笨重、互換性不好、集成度不高、結(jié)構(gòu)不夠緊湊等缺點(diǎn)；關(guān)節(jié)采用用電磁制動(dòng)器，解決制動(dòng)響應(yīng)慢、發(fā)熱量大、制動(dòng)位置保持精度不足、制動(dòng)力不足問題；關(guān)節(jié)末端設(shè)計(jì)力矩傳感器，解決力反饋精度不足、響應(yīng)慢等缺點(diǎn)。

本實(shí)用新型的協(xié)作機(jī)器人采用模塊化設(shè)計(jì)，各關(guān)節(jié)之間具有可互換性，可通過自由組合組成4～7自由度機(jī)械臂，其結(jié)構(gòu)更加多元化、更加靈巧，適應(yīng)更多復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本實(shí)用新型，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。