专利名称：分离式关节连接型机器人手臂的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及一种分离式关节连接型机器人手臂。
背景技术：
目前，仿人服务机器人手臂关节连接结构都是整体式的。其零件加工不便、刚 度较低，易变形。通常靠增设肋板、加大连接件的结构来提高其刚度，造成结构复杂、 螺钉连接空间过小以及机器人手臂过重，造成手臂下倾、伸展不平直等问题。另外在需 要对机器人手臂的某一部分进行维护、维修时，需要拆卸电机安装部位，影响零件重装 精度，增加工作量和劳动强度，浪费时间等缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种新型的分离式关节连接型机器 人手臂。通过把整体式结构改变为拆分式，加大了安装配合部分接触面，既提高了刚 度，又使得加工方便、外形美观，同时还能降低模块维护、更换时的工作量，简化了拆 卸工序，节约宝贵的时间，提高工作效率。为实现上述目的，本实用新型构思是本实用新型分离式关节连接型机器人手 臂中关节连接装置分为主、副连接型块，主连接型块一端以圆形孔装置与关节相连，通 过12个高强度的螺栓拧入凹形孔与关节锁紧，其半球型外形避免了应力集中，美化了外 观，更具有仿人型特点，另一端通过插槽与副连接型块相连，并通过4个螺栓锁紧。副 连接型块另一端也是圆形孔方式连接下一关节。由于采用插槽式连接，加大了安装配合 部分接触面，从而提高了连接装置的刚度。根据上述实用新型构思，本实用新型采用下述技术方案一种分离式关节连接型机器人手臂，由电机、减速器和关节连接装置组成。其 特征在于所述关节连接装置为可拆分式结构，它由一个主连接型块连接一个副连接型块 构成，所述主连接型块的一端与副连接型块的一端垂直插配固定连接，而主连接型块的 另一端和副连接型块的另一端分别各与一个所述电机(11)和减速器(12)连接；多个所述 关节连接装置通过各自相邻的电机(11)和减速器(12)串联成机器人手臂。所述关节连接装置可拆分式结构是所述主连接型块的一端为半扁形榫头，所 述副连接型块的一端为扁形槽壳体，该扁形槽壳体形成的扁形槽与住连接型块的扁形榫 头插配，所述扁形槽底面周边均分螺钉穿孔，所述扁形榫头端面有与其对准的螺孔，螺 钉穿过所述螺钉穿孔与螺孔旋接，使主连接型块与副连接型块固定连接。所述关节连接装置中主连接型块另一端和副连接型块的另一端分别各与一个所 述电机和减速器连接结构是所述主连接型块另一端和副连接型块的另一端均为半球形 壳体；半球形壳体中心有圆孔，使匹配的关节杆体穿过而能自由摆动；靠近半球形壳体 周边有均勻的螺栓穿孔通过螺栓与一个对应的电机和减速器的半球形端部对合连接。本实用新型与现有技术相比较，具有以下实质性的特点和技术进步[0010](1)在满足连接装置强度以及使用功能的情况下，关节连接装置分为主、副两连 接型块，主连接型块插入副连接型块的插槽中形成配合，并用螺钉紧固，加大了安装配 合部分接触面，提高刚度。(2)本连接装置设计有利于零件制造加工，降低加工条件要求。(3)本连接装置设计有利于关节模块维修拆卸与模块装配，减少工作负荷。(4)本连接装置刚度高，受力变形小，有利于机器人手臂准确完成设计的动作。(5)本连接装置设计成可拆分式，有利于关节模块化设计和装配。(6)本连接装置结构紧凑、外形美观，使手臂更具有仿人的外形，满足人的审美 观点。(7)本连接装置结构主副端设计成半球形外形，避免了应力集中，防止刮伤人， 提高了安全性能，这在服务机器人至关重要。
图1式本实用新型的分离式关节连接型机器人手臂结构立体图。图2是本实用新型主副连接型块连接的立体图。图3是本实用新型的主连接型块结构立体图。图4是本实用新型的副连接型块结构立体图。
具体实施方式
本实用新型的优选实例结合附图详述如下实施例一参见图1、图2和图3，一种分离式关节连接型机器人手臂，由电机 11、减速器12和关节连接装置1、2组成。关节连接装置为可拆分式结构，它由一个主 连接型块3连接一个副连接型块1构成，所述主连接型块3的一端与副连接型块1的一端 垂直插配固定连接，而主连接型块3的另一端和副连接型块1的另一端分别各与一个所述 电机和减速器连接多个所述关节连接装置通过各自相邻间的电机和减速器串联成机器人 手臂。实施例二参见图1、图2和图3，本实施例与实施例一基本相同，特别之处如 下所述可拆分式垂直插配固定连接的结构是所述主连接型块3的一端为半扁形 榫头5，所述副连接型块1的一端为扁形槽壳体，该扁形槽壳体形成的扁形槽2与住连接 型块3的扁形榫头5插配，所述扁形槽2底面周边均分螺钉穿孔8，所述扁形榫头5端面 有与其对准的螺孔6，螺钉穿过所述螺钉穿孔8与螺孔6旋接，使主连接型块3与副连接 型块1固定连接。所述关节连接装置中主连接型块3另一端和副连接型块1的另一端分别各与一个 电机11和减速器12连接结构是所述主连接型块3另一端和副连接型块1的另一端均 为半球形壳体4、10；半球形壳体4、10中心有圆孔，使匹配的关节杆体穿过而能自由摆 动；靠近半球形壳体4、10周边有均勻的螺栓穿孔7、9通过螺栓与一个对应的电机11和 减速器12的半球形端部对合连接。实施例三参见图1、图2和图3，本分离式关节连接型机器人手臂与实施例二基本相同，特别之处是关节连接装置包括主连接型块3和副连接型块1，主连接型块3在 底面上开有螺纹孔。副连接型块1上设计插槽2，插槽2底面开设螺纹通孔。主连接型 块3以扁形榫头5的形式插入副连接型块1的扁形槽2中形成配合，并用螺钉紧固。主 连接型块3另一端以圆形孔与关节相连，通过12个高强度的螺栓4拧入凹形孔与关节锁 紧，其半球型外形避免了应力集中，美化了外观，更具有仿人型特点。副连接型块另一 端也是通孔通过12个螺栓4实现与下一关节连接。副连接型块1增加了加强筋和插槽式 连接增加了接触面积，保证了本连接装置的高刚度。同时本实用新型结构紧凑、外形美 观，使手臂更具有仿人的外形，满足人的审美观点。
权利要求1.一种分离式关节连接型机器人手臂，由电机(11)、减速器(12)和关节连接装置组 成，其特征在于所述关节连接装置为可拆分式结构，它由一个主连接型块(3)连接一个 副连接型块(1)构成，所述主连接型块(3)的一端与副连接型块(1)的一端垂直插配固定 连接，而主连接型块(3)的另一端和副连接型块(1)的另一端分别各与一个所述电机(11) 和减速器(12)连接；多个所述关节连接装置通过各自相邻间的电机(11)和减速器(12) 串联成机器人手臂。
2.根据权利要求书1所述的分离式关节连接型机器人手臂，其特征在于所述关节连接 装置的可拆分式结构是所述主连接型块(3)的一端为半扁形榫头(5)，所述副连接型块 (1)的一端为扁形槽壳体，该扁形槽壳体形成的扁形槽(2)与住连接型块(3)的扁形榫头 (5)插配，所述扁形槽(2)底面周边均分螺钉穿孔(8)，所述扁形榫头(5)端面有与其对 准的螺孔(6)，螺钉穿过所述螺钉穿孔(8)与螺孔(6)旋接，使主连接型块(3)与副连接 型块(1)固定连接。
3.根据权利要求书1所述的分离式关节连接型机器人手臂，其特征在于所述关节连接 装置中主连接型块(3)另一端和副连接型块(1)的另一端分别各与一个所述电机(11)和 减速器(12)连接的结构是所述主连接型块(3)另一端和副连接型块(1)的另一端均为 半球形壳体(4、10)；半球形壳体(4、10)中心有圆孔，使匹配的关节杆体穿过而能自由 摆动；靠近半球形壳体(4、10)周边有均勻的螺栓穿孔(7、9)通过螺栓与一个对应的电 机(11)和减速器(12)的半球形端部对合连接。
专利摘要本实用新型涉及一种分离式关节连接型机器人手臂。该手臂关节是由电机、减速器和关节连接装置组成。其中关节连接装置是可拆分式结构，它由一个主连接型块连接一个副连接型块构成，主连接型块的一端与副连接型块的一端垂直插配固定连接，而主连接型块的另一端和副连接型块的另一端分别各与电机和减速器连接。多个关节连接装置通过各自相邻间的电机和减速器串联成机器人手臂。本实用新型结构简单，外形美观，重量轻，用料少，模块化应用在手臂结构中，使其更具有仿人型手臂外形。
文档编号B25J17/00GK201792342SQ201020165579
公开日2011年4月13日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者徐新虎, 李桂琴, 王燕, 金国军, 金泽 申请人:上海大学