一種機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷進(jìn)步，替代物理治療師的各種類型的康復(fù)機(jī)器人廣泛地應(yīng)用于康復(fù)訓(xùn)練中。目前的康復(fù)機(jī)器人通常包括主體和機(jī)械臂機(jī)構(gòu)，其中機(jī)械臂機(jī)構(gòu)包括與主體的一個側(cè)面沿豎直方向滑動裝配的升降部、首節(jié)臂、末節(jié)臂和小腿固定器和腳固定器，其中首節(jié)臂與升降部通過電動機(jī)驅(qū)動的軸樞轉(zhuǎn)連接，首節(jié)臂和末節(jié)臂通過電動機(jī)驅(qū)動的軸樞轉(zhuǎn)連接，小腿固定器和腳固定器與末節(jié)臂分別通過兩個電動機(jī)各自驅(qū)動的軸樞轉(zhuǎn)連接。
[0003]由于康復(fù)機(jī)器人所作用的對象為人體的關(guān)節(jié)，而電動機(jī)所驅(qū)動的軸通常為360°旋轉(zhuǎn)，因此為了滿足患者在使用康復(fù)機(jī)器人時人體的關(guān)節(jié)的彎曲限制，現(xiàn)有技術(shù)通常在康復(fù)機(jī)器人中裝配與各個電動機(jī)相連接的控制器，以控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度范圍。然而，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這種控制往往需要依賴于測量電動機(jī)旋轉(zhuǎn)角度的編碼器等部件，因而使得控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，從而使得可靠性降低，進(jìn)而使得患者在康復(fù)訓(xùn)練中受到傷害的風(fēng)險$父尚。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供一種機(jī)器人，以提高在需要限制機(jī)械臂機(jī)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)范圍的情況時的動作可靠性，尤其是當(dāng)該機(jī)器人應(yīng)用于康復(fù)訓(xùn)練中時，上述效果尤為明顯。
[0005]為此，本實(shí)用新型實(shí)施方式提供了一種機(jī)器人，包括主體和機(jī)械臂機(jī)構(gòu)，其中機(jī)械臂機(jī)構(gòu)包括節(jié)臂部和第一末端執(zhí)行器；其中，所述節(jié)臂部的一端與所述主體的一個側(cè)面通過電動機(jī)驅(qū)動的軸樞轉(zhuǎn)連接，所述節(jié)臂部的另一端與所述第一末端執(zhí)行器通過電動機(jī)驅(qū)動的軸樞轉(zhuǎn)連接；
[0006]其中，在至少一個樞轉(zhuǎn)連接處，相對設(shè)置有第一阻擋部和第二阻擋部，所述第一阻擋部設(shè)置在繞樞轉(zhuǎn)連接的軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的第一部件上，所述第二阻擋部設(shè)置在與所述樞轉(zhuǎn)連接的軸固定的第二部件上，所述第一阻擋部和第二阻擋部中的一者具有至少一個阻擋部，另一者具有將所述至少一個阻擋部的旋轉(zhuǎn)角度限定在設(shè)定旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)的至少兩個阻擋部。
[0007]本實(shí)用新型提供的機(jī)器人，由于在樞轉(zhuǎn)連接處配合相對設(shè)置有第一阻擋部和第二阻擋部，來限制節(jié)臂部和/或第一末端執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)的角度范圍，因此，當(dāng)機(jī)器人的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)中的一個旋轉(zhuǎn)部件或多個旋轉(zhuǎn)部件不需要電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸做360°的旋轉(zhuǎn)時，本實(shí)施方式提供的機(jī)器人通過配合使用的第一阻擋部和第二阻擋部來有效地限制機(jī)械臂機(jī)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)范圍，采用這種機(jī)械配合的方式來限制旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)范圍使得該機(jī)器人的運(yùn)動控制的可靠性較高。
[0008]節(jié)臂部的具體結(jié)構(gòu)可以由多種，例如包括一個節(jié)臂、兩個節(jié)臂或多個節(jié)臂，當(dāng)節(jié)臂部包括依次樞轉(zhuǎn)連接的至少兩個節(jié)臂，且該依次連接的至少兩個節(jié)臂中的每兩個相鄰節(jié)臂通過由電動機(jī)驅(qū)動的軸樞轉(zhuǎn)連接時，其具有較多的自由度，機(jī)械臂機(jī)構(gòu)的動作的靈活度更高。另外，當(dāng)機(jī)器人在應(yīng)用過程中需要機(jī)械臂升降時，在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方式中，該機(jī)械臂機(jī)構(gòu)還包括升降部，所述升降部與所述主體的一個側(cè)面沿豎直方向滑動裝配，所述節(jié)臂部的一端通過所述升降部與所述主體的一個側(cè)面樞轉(zhuǎn)連接。
[0009]進(jìn)一步地，當(dāng)機(jī)器人所應(yīng)用的場合需要機(jī)器人需要裝配在機(jī)械臂機(jī)構(gòu)上的多個末端執(zhí)行器時，例如，在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中提供的機(jī)器人，還包括第二末端執(zhí)行器，所述第二末端執(zhí)行器與所述節(jié)臂部的另一端通過電動機(jī)驅(qū)動的軸樞轉(zhuǎn)連接。在本實(shí)用新型的一【具體實(shí)施方式】中，在每一個樞轉(zhuǎn)連接處，相對設(shè)置有所述第一阻擋部和所述第二阻擋部。
[0010]另外，在本實(shí)用新型的又一實(shí)施方式中，所述阻擋部為螺釘形式的阻擋部。采用螺釘形式的阻擋部，可以通過調(diào)整螺釘擰入的深度來調(diào)節(jié)阻擋部的阻擋效果，尤其是當(dāng)用于裝配螺釘形式的阻擋部的部件采用多個安裝螺釘安裝時，可以使螺釘形式的阻擋部與該多個安裝螺釘位于同一圓周上，即在制作用于裝配螺釘形式的阻擋部的部件時，僅需要一次定位即可完成用于安裝螺釘和螺釘形式的阻擋部的多個裝配孔，而無需專門制作用于螺釘形式的阻擋部的裝配孔，因此能夠大大地簡化加工工藝。
[0011]當(dāng)阻擋部為螺釘形式的阻擋部時，存在螺釘形式的阻擋部擰入的深度較小而使緊固可靠性較低的可能，因而為了提高緊固可靠性，在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方式中，在所述螺釘形式的阻擋部的頭部與裝配所述螺釘形式的阻擋部的安裝表面之間，設(shè)置有加強(qiáng)墊片；或者，也可以在所述螺釘形式的阻擋部的螺柱部與裝配所述螺釘形式的阻擋部的裝配孔之間，設(shè)置有加強(qiáng)墊片。
[0012]另外，由于螺釘形式的阻擋部是采用軸孔配合的形式裝配，因而為了防止阻擋部之間產(chǎn)生的碰撞作用力產(chǎn)生使阻擋部轉(zhuǎn)動的扭矩，能夠有效地防止螺釘形式的阻擋部的松動，在本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式中，所述螺釘形式的第一阻擋部的軸線和所述螺釘形式的第二阻擋部的軸線的法向投影在同一圓周上。
[0013]另外，在本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述電動機(jī)優(yōu)選為伺服電動機(jī)。
[0014]本實(shí)用新型提供的機(jī)器人可以應(yīng)用在任何需要限制機(jī)械臂機(jī)構(gòu)動作范圍的應(yīng)用場合中，例如可以應(yīng)用在康復(fù)訓(xùn)練中，此時所述機(jī)器人為康復(fù)機(jī)器人。所述第一末端執(zhí)行器可以為小腿固定器，所述第二末端執(zhí)行器可以為腳固定器。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型提供的機(jī)器人的使用狀態(tài)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型提供的的機(jī)器人第一實(shí)施方式的一立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為圖2示出的機(jī)器人中節(jié)臂部與升降部之間樞轉(zhuǎn)連接處的局部示意圖；
[0018]圖4為圖3中示出的樞轉(zhuǎn)連接處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型提供的的機(jī)器人第二實(shí)施方式的一立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本實(shí)用新型提供的的機(jī)器人第三實(shí)施方式的后視示意圖；
[0021]圖7為圖6示出的機(jī)器人中首節(jié)臂與末節(jié)臂的樞轉(zhuǎn)連接處的局部的剖面視圖；
[0022]圖8為圖7中的首節(jié)臂的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖9為圖7中的末節(jié)臂的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖10為圖6示出的機(jī)器人中首節(jié)臂與升降部的樞轉(zhuǎn)連接處的局部的剖面視圖；
[0025]圖11為螺釘形式的阻擋部與裝配該螺釘形式的阻擋部的裝配孔連接處一實(shí)施方式的局部的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]在機(jī)器人的很多應(yīng)用場合，需要其機(jī)械臂機(jī)構(gòu)僅在一定工作范圍內(nèi)動作，因此，本實(shí)用新型提供的機(jī)器人通過在至少一個樞轉(zhuǎn)連接處配合使用的第一阻擋部和第二阻擋部來有效地限制機(jī)械臂機(jī)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)范圍，并且采用這種機(jī)械配合的方式來限制旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)范圍使得該實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動控制的可靠性較高，對于康復(fù)機(jī)器人，上述效果尤為明顯。
[0027]為更清楚地理解本實(shí)用新型實(shí)施方式，參照附圖，以具體的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028]如圖1至圖5所示，其中圖1為機(jī)器人100的使用狀態(tài)圖，圖2為本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式中的機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括主體11和機(jī)械臂機(jī)構(gòu)12，機(jī)械臂機(jī)構(gòu)12包括與主體11的一個側(cè)面111沿豎直方向滑動裝配的升降部121、節(jié)臂部122、以及第一末端執(zhí)行器(例如小腿固定器123)，其中，節(jié)臂部122具有一個節(jié)臂，該節(jié)臂的結(jié)構(gòu)型式不限，(例如圖2和圖5所示)；節(jié)臂部122的一端與升降部121通過第一電動機(jī)(圖中未示出)驅(qū)動的第一軸Jl樞轉(zhuǎn)連接，第一末端執(zhí)行器(例如小腿固定器123)與節(jié)臂部122的另一端通過第二電動機(jī)(圖中未示出)驅(qū)動的第二軸J2樞轉(zhuǎn)連接，其中第一軸J1、第二軸J2平行且垂直于下肢200的延伸方向；
[0029]另外，參照圖2、圖3和圖4的示意性圖示，為了說明的需要，將設(shè)置在繞樞轉(zhuǎn)連接的軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)部上的阻擋部定義為第一阻擋部，且將設(shè)置在與該樞轉(zhuǎn)連接的軸固定的固定部