专利名称：机器人的臂结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机器人的臂结构。
背景技术：
应用于包装、码垛、灌装、搬运以及喷涂等领域的机器人，其末端执行装置需在平面内作平移运动，以利于完成取放料等动作。现有的机器人一般采用四边形连杆结构来保持其末端执行装置的姿态。图1所示为一种采用平行四边形连杆结构的机器人的结构简图。机架101安装在底座上，且可绕垂直方向转动。与转轴H同轴设置的马达(图未示)驱动下方大臂102，与转轴H同轴设置的另一马达(图未示)通过下方小臂103、上方大臂104来驱动上方小臂 105。其中，下方小臂103、上方大臂104、上方小臂105及下方大臂102，通过转轴A、B、C、H 相连而共同组成一个第一平行四边形连杆机构。下方大臂102和上方小臂105的中心线交汇点C的连接轴安装有一个“L”型连接件106。“L”型连接件106、第一连杆107、机架101 以及下方大臂102通过转轴0、D、C、H相连而共同组成一个第二平行四连杆机构。“L”型连接件106、第二连杆114、上方小臂105与末端执行器保持机构108通过连接轴C、E、F、G相连而共同组成一个第三平行四连杆机构，利用上述第二平行四连杆机构和第三平行四连杆机构可保证末端执行器109在机器人工作过程中始终保持水平。然而，上述采用平行四连杆结构的机器人，其转动连接副较多、结构较为复杂，且因需采用较多的连杆结构，而造成体积较大，需占用较大的空间。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种结构紧凑、占用空间较小的机器人的臂结构。一种机器人的臂结构，包括支撑座、与支撑座转动连接的大臂、驱动该大臂的第一驱动机构、与该大臂转动连接的小臂、驱动该小臂的第二驱动机构，以及手腕组件，该大臂及小臂分别绕第一旋转轴线及第二旋转轴线转动。该臂结构还包括与支撑座固定连接的第一圆轮、固定设置于小臂的第二圆轮、与小臂转动连接且与手腕组件固定的第三圆轮、无滑动地缠绕于第一圆轮与第二圆轮的第一挠性传动件，以及无滑动地缠绕于第二圆轮与第三圆轮的第二挠性传动件。该第一、第二、第三圆轮具有相同的工作半径，且该第一圆轮的中心轴线与第一旋转轴线重合，该第二圆轮的中心轴线与第二旋转轴重合。上述机器人的臂结构通过第一、第二挠性传动件与第一、第二、第三圆轮相互无滑动配合，使第二圆轮相对于第一圆轮的姿态可保持不变，第三圆轮相对与第二圆轮的姿态可保持不变，从而与第三圆轮固定连接的手腕组件在机器人的运动过程中的姿态可保持不变，且上述机器人的臂结构的结构较为紧凑，占用空间较小。
图1是一种采用平行四边形连杆结构的机器人的结构示意图。
图2是本发明实施方式的机器人的臂结构的立体图。图3是图2所示机器人的臂结构沿另一视角的立体图。图4是图2所示机器人的臂结构的局部结构的立体图。图5是图4所示机器人的臂结构的局部结构沿另一视角的立体图。图6是图2所示机器人的臂结构的运动状态示意图。主要元件符号说明
权利要求
1.一种机器人的臂结构，包括支撑座、与支撑座转动连接的大臂、驱动该大臂的第一驱动机构、与该大臂转动连接的小臂、驱动该小臂的第二驱动机构，以及手腕组件，该大臂及小臂分别绕第一旋转轴线及第二旋转轴线转动，其特征在于该臂结构还包括与支撑座固定连接的第一圆轮、固定设置于小臂的第二圆轮、与小臂转动连接且与手腕组件固定的第三圆轮、无滑动地缠绕于第一圆轮与第二圆轮的第一挠性传动件，以及无滑动地缠绕于第二圆轮与第三圆轮的第二挠性传动件，该第一、第二、第三圆轮具有相同的工作半径，且该第一圆轮的中心轴线与第一旋转轴线重合，该第二圆轮的中心轴线与第二旋转轴重合。
2.如权利要求1所述的机器人的臂结构，其特征在于该第一挠性传动件及第二挠性传动件为钢丝绳、同步传送带、平带及钢带中任一种。
3.如权利要求1所述的机器人的臂结构，其特征在于该机器人的臂结构还包括用于对该第一挠性件进行预紧的预紧装置。
4.如权利要求1所述的机器人的臂结构，其特征在于该机器人的臂结构还包括用于对该第二挠性件进行预紧的预紧装置。
5.如权利要求1所述的机器人的臂结构，其特征在于该第一驱动机构包括固定设置于支撑座的第一马达、由第一马达驱动的第一蜗杆，以及与该蜗杆啮合以驱动大臂绕第一旋转轴线转动的第一蜗轮。
6.如权利要求5所述的机器人的臂结构，其特征在于该第一蜗轮设有第一转矩调节部，该第一转矩调节部用于至少部分抵消作用于该机器人的臂结构的负载产生的转矩。
7.如权利要求1所述的机器人的臂结构，其特征在于该第二驱动机构包括固定设置于支撑座的第二马达、由第二马达驱动的第二蜗杆、与该第二蜗杆啮合的第二蜗轮、由该第二蜗轮驱动的带传动机构，该带传动机构驱动该小臂绕第二旋转轴线转动。
8.如权利要求7所述的机器人的臂结构，其特征在于该第二蜗轮设有第二转矩调节部，该第二转矩调节部用于至少部分抵消作用于该机器人的臂结构的负载产生的转矩。
9.如权利要求1所述的机器人的臂结构，其特征在于该小臂包括与大臂相连接的第一端及与该第一端相对设置的第二端，该第二圆轮设于该第一端，该第三圆轮设于该第二端。
10.如权利要求1所述的机器人的臂结构，其特征在于该机器人的臂部件还包括一个底座、固定设置于支撑座的马达、由该马达驱动的第一齿轮，以及固定设置于该底座的第二齿轮，该第一齿轮设有外齿，该第二齿轮设有内齿，该第一齿轮与第二齿轮相互啮合，使该支撑座相对底座转动。
全文摘要
一种机器人的臂结构，其包括支撑座、与支撑座转动连接的大臂、驱动大臂的第一驱动机构、与大臂转动连接的小臂、驱动小臂的第二驱动机构，以及手腕组件。大臂及小臂分别绕第一旋转轴线及第二旋转轴线转动。机器人的臂结构还包括与支撑座固定连接的第一圆轮、固定设置于小臂的第二圆轮、与小臂转动连接且与手腕组件固定的第三圆轮、无滑动地缠绕于第一圆轮与第二圆轮的第一挠性传动件，以及无滑动地缠绕于第二圆轮与第三圆轮的第二挠性传动件。第一、第二、第三圆轮具有相同的工作半径，且第一圆轮的中心轴线与第一旋转轴线重合，第二圆轮的中心轴线与第二旋转轴线重合。上述机器人的臂结构具有结构紧凑、占用空间较小的优点。
文档编号B25J18/00GK102371590SQ201010262489
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者张国庆 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司