一种机器人的转动关节

专利检索2026-02-06  0


本技术涉及机器人,尤其涉及一种机器人的转动关节。


背景技术:

1、工业机器人的手腕转动关节是连接机械臂和末端执行器的重要部件,由于机器人手腕关节处于机器人末端,其结构、传动方式会直接影响到机器人的重复定位精度、承载能力、工作方式等;参照对比文件cn211639975u,上述对比文件提到的机器人手腕结构采用蜗轮蜗杆机构实现机械自锁,且紧凑新颖,省去减速器及电机制动,可有效降低成本;但上述对比文件同时通过两个驱动电机分别驱动两个螺杆来实现转动关节的转动时,会出现当两个电机的输出不同步导致转动关节转动不协调,进而导致末端执行器达不到执行效果。

2、为此,我们设计了一种机器人的转动关节。


技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了解决上述对比文件同时通过两个驱动电机分别驱动两个螺杆来实现转动关节的转动时,会出现当两个电机的输出不同步导致转动关节转动不协调,进而导致末端执行器达不到执行效果。

2、为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

3、一种机器人的转动关节,包括机械臂、末端执行器和基台,所述基台侧壁上设有用于与机械臂配合转动的环齿,所述基台内设有第一空腔,所述第一空腔内设有第一电机,所述第一电机的输出端同轴固定连接有第一转动轴,所述第一转动轴上固定连接有第一端面齿轮,所述基台上固定连接有连接框架,所述连接框架侧壁贯穿设有第一连接轴,所述第一连接轴靠近第一端面齿轮的一端固定连接有第一直齿轮,所述第一直齿轮与第一端面齿轮垂直放置,且第一直齿轮与第一端面齿轮相啮合,所述连接框架上转动连接有转动机构。

4、优选地,所述第一转动轴内设有第二空腔,所述第二空腔内固定有第二电机,所述第二电机的输出端同轴固定连接有第二端面齿轮,所述第二电机的输出端顶部与连接框架转动连接,所述连接框架侧壁贯穿设有第二连接轴,所述第二连接轴靠近第二端面齿轮的一端固定连接有第二直齿轮。

5、优选地,所述转动机构包括第三连接轴、第一锥齿轮、第四连接轴、第二锥齿轮、连接块、第二转动轴、第三锥齿轮和安装盘,所述第三连接轴与第四连接轴分别贯穿连接框架相对的两侧壁,所述连接块上设有一对轴台,所述连接块通过一对轴台分别与第三连接轴与第四连接轴转动连接,所述连接块上转动连接有第二转动轴,所述第二转动轴一端与第三锥齿轮同轴固定连接,且另一端与安装盘固定连接,所述第三连接轴和第四连接轴靠近第三锥齿轮的一端分别与第一锥齿轮和第二锥齿轮同轴固定连接。

6、优选地,所述安装盘上设有多个用于与末端执行器通过锁紧螺丝固定连接的安装孔。

7、优选地,所述第一连接轴和第三连接轴分别远离第一端面齿轮和第一锥齿轮的一端分别同轴固定连接有第一皮带轮和第二皮带轮,所述第一皮带轮与第二皮带轮上缠绕设有同一根第一皮带,所述第二连接轴和第四连接轴分别远离第二端面齿轮和第二锥齿轮的一端分别同轴固定连接有第三皮带轮和第四皮带轮,所述第三皮带轮与第四皮带轮上缠绕设有同一根第二皮带。

8、优选地,所述转动轴靠近第二端面齿轮的一端与第二端面齿轮转动连接。

9、本实用新型的有益效果为:

10、1、本实用新型通过第一电机驱动第一转动轴转动,且第一转动轴内设有第二电机,第二电机的输出端与第二端面齿轮同轴固定连接,第一端面齿轮与第一转动轴固定连接,且在第一端面齿轮与第二端面齿轮的侧面分别啮合有第一直齿轮和第二直齿轮,通过第一电机和第二电机的配合实现转动机构的转动,且在基台侧壁上设有环齿,通过与机械臂配合实现整个转动关节的转动。

11、2、本实用新型通过在第三锥齿轮两侧分别啮合设置第一锥齿轮和第二锥齿轮,当需要调节末端执行器进行微调转动时,此时第二电机驱动第二端面齿轮转动,通过控制第一锥齿轮与第二锥齿轮转速的差值来实现对末端执行器的微调转动,当需要调节末端执行器进行x轴转动时,此时第二电机停止工作,第一端面齿轮和第二端面齿轮同向转动,第三锥齿轮由于受到第一锥齿轮和第二锥齿轮两个相反的作用力而保持不动,此时第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮处于相对静止的状态,但两侧的第三连接轴与第四连接轴会带动转动机构在x轴进行转动。

12、3、本实用新型通过在第一连接轴与第三连接轴和第二连接轴与第四连接轴之间采用皮带传动,传动平稳,无噪声,且有过载保护作用,传动距离较大,成本低,方便维护。



技术特征:

1.一种机器人的转动关节,包括机械臂、末端执行器和基台(1),其特征在于,所述基台(1)侧壁上设有用于与机械臂配合转动的环齿(2),所述基台(1)内设有第一空腔,所述第一空腔内设有第一电机(3),所述第一电机(3)的输出端同轴固定连接有第一转动轴(5),所述第一转动轴(5)上固定连接有第一端面齿轮(4),所述基台(1)上固定连接有连接框架(7),所述连接框架(7)侧壁贯穿设有第一连接轴(9),所述第一连接轴(9)靠近第一端面齿轮(4)的一端固定连接有第一直齿轮(10),所述第一直齿轮(10)与第一端面齿轮(4)垂直放置,且第一直齿轮(10)与第一端面齿轮(4)相啮合,所述连接框架(7)上转动连接有转动机构。

2.根据权利要求1所述的一种机器人的转动关节,其特征在于,所述第一转动轴(5)内设有第二空腔,所述第二空腔内固定有第二电机(8),所述第二电机(8)的输出端同轴固定连接有第二端面齿轮(6),所述第二电机(8)的输出端顶部与连接框架(7)转动连接,所述连接框架(7)侧壁贯穿设有第二连接轴(11),所述第二连接轴(11)靠近第二端面齿轮(6)的一端固定连接有第二直齿轮(12)。

3.根据权利要求2所述的一种机器人的转动关节,其特征在于,所述转动机构包括第三连接轴(13)、第一锥齿轮(14)、第四连接轴(15)、第二锥齿轮(16)、连接块(19)、第二转动轴(21)、第三锥齿轮(22)和安装盘(23),所述第三连接轴(13)与第四连接轴(15)分别贯穿连接框架(7)相对的两侧壁,所述连接块(19)上设有一对轴台(20),所述连接块(19)通过一对轴台(20)分别与第三连接轴(13)与第四连接轴(15)转动连接,所述连接块(19)上转动连接有第二转动轴(21),所述第二转动轴(21)一端与第三锥齿轮(22)同轴固定连接,且另一端与安装盘(23)固定连接,所述第三连接轴(13)和第四连接轴(15)靠近第三锥齿轮(22)的一端分别与第一锥齿轮(14)和第二锥齿轮(16)同轴固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种机器人的转动关节,其特征在于,所述安装盘(23)上设有多个用于与末端执行器通过锁紧螺丝固定连接的安装孔(24)。

5.根据权利要求3所述的一种机器人的转动关节,其特征在于,所述第一连接轴(9)和第三连接轴(13)分别远离第一端面齿轮(4)和第一锥齿轮(14)的一端分别同轴固定连接有第一皮带轮和第二皮带轮,所述第一皮带轮与第二皮带轮上缠绕设有同一根第一皮带(17),所述第二连接轴(11)和第四连接轴(15)分别远离第二端面齿轮(6)和第二锥齿轮(16)的一端分别同轴固定连接有第三皮带轮和第四皮带轮,所述第三皮带轮与第四皮带轮上缠绕设有同一根第二皮带(18)。

6.根据权利要求2所述的一种机器人的转动关节,其特征在于,所述转动轴(5)靠近第二端面齿轮(6)的一端与第二端面齿轮(6)转动连接。


技术总结
本技术公开了一种机器人的转动关节,包括机械臂、末端执行器和基台,所述基台侧壁上设有用于与机械臂配合转动的环齿,所述基台内设有第一空腔,所述第一空腔内设有第一电机,所述第一电机的输出端同轴固定连接有第一转动轴,本技术通过第一电机驱动第一转动轴转动,且第一转动轴内设有第二电机,第二电机的输出端与第二端面齿轮同轴固定连接,第一端面齿轮与第一转动轴固定连接,且在第一端面齿轮与第二端面齿轮的侧面分别啮合有第一直齿轮和第二直齿轮,通过第一电机和第二电机的配合实现转动机构的转动,且在基台侧壁上设有环齿,通过与机械臂配合实现整个转动关节的转动。

技术研发人员:余亮
受保护的技术使用者:淮南师范学院
技术研发日:20231012
技术公布日:2024/5/29
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